▶ エムケーエス インストゥルメンツ，インコーポレイテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-07-21
(54)【発明の名称】加熱される絞り弁装置並びにその使用及び製造方法
(51)【国際特許分類】
F16K 49/00 20060101AFI20220713BHJP
【ＦＩ】
F16K49/00 B
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021562789
(86)(22)【出願日】2020-04-17
(85)【翻訳文提出日】2021-10-29
(86)【国際出願番号】 US2020028738
(87)【国際公開番号】W WO2020219355
(87)【国際公開日】2020-10-29
(31)【優先権主張番号】62/837,163
(32)【優先日】2019-04-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】508240030
【氏名又は名称】エムケーエス インストゥルメンツ，インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100109896
【弁理士】
【氏名又は名称】森 友宏
(72)【発明者】
【氏名】カリー，ロバート，エム．
(72)【発明者】
【氏名】コー，アンドリュー
【テーマコード（参考）】
3H066
【Ｆターム（参考）】
3H066AA02
3H066BA36
(57)【要約】
本明細書においては、加熱される絞り弁装置が開示される。当該装置は、前記弁アセンブリから弁ドライバへの熱エネルギーの伝達を妨げるように構成される断熱駆動カプラを介して弁アセンブリに回転力を提供するように構成される弁ドライバを有する弁システムを含む。弁アセンブリは、弁本体と、弁閉塞部と、第１の加熱ゾーンに弁シャフトヒータと第２の加熱ゾーンに１以上の本体ヒータを有する弁シャフトとを含み、ユーザが、これらの加熱ゾーンの温度を独立して制御することを可能にする。弁閉塞部が角度方向を変化させるときにシャフトヒータ導電体における歪みをなくすように構成される導電体歪み解放部が設けられる。導電体歪み解放部は、第１の接続領域と第２の接続領域との間に巻かれる曲線形状の弾性部を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
その上に少なくとも１つの第１のプレート本体が形成される少なくとも１つの第１の駆動部本体を含み、前記少なくとも１つの第１のプレート本体は、その上に形成される少なくとも１つの第１のプレート本体表面を有する少なくとも１つの第１の駆動部と、前記第１のプレート本体表面から延びる１以上の第１の係合部と、
その上に形成される少なくとも１つの第２の駆動部本体表面を有する少なくとも１つの第２の駆動部本体を含む少なくとも１つの第２の駆動部と、
前記少なくとも１つの第２の駆動部本体表面から延びる１以上の第２の係合部と、
約2.0W/(m°K)未満の熱伝導率を有する少なくとも１つの材料から形成される少なくとも１つのインサート本体を含む少なくとも１つの連結インサートであって、前記少なくとも１つのインサート本体は、その上に形成される少なくとも１つの第１の接触領域を有する少なくとも１つの第１のインサート本体表面を含み、前記少なくとも１つのインサート本体は、そこに形成され、前記少なくとも１つの第１の係合部と前記少なくとも１つの第２の係合部のうち少なくとも１つをその内部に受け入れるように構成される少なくとも１つの係合部流路をさらに含む、少なくとも１つの連結インサートと
を備える、
断熱駆動カプラ。
【請求項2】
その上に少なくとも１つの第２の接触領域が形成される少なくとも１つの第２のインサート本体表面をさらに備える、請求項１に記載の断熱駆動カプラ。
【請求項3】
前記少なくとも１つの第１の駆動部本体の前記少なくとも１つの第１のプレート本体表面と前記少なくとも１つの第１のインサート本体表面との間に位置する少なくとも１つの第１の熱分離逃がし部をさらに備え、前記少なくとも１つの第１の熱分離逃がし部は、前記少なくとも１つの第１の駆動部本体と前記少なくとも１つのインサート本体との間の熱エネルギーの伝達を低減するように構成される、請求項１に記載の断熱駆動カプラ。
【請求項4】
前記少なくとも１つのインサート本体の少なくとも１つの第２のインサート表面と前記第２の駆動部本体の前記少なくとも１つの第２のインサート本体表面との間に位置する少なくとも１つの第２の熱分離逃がし部をさらに備え、前記少なくとも１つの第２の熱分離逃がし部は、前記少なくとも１つのインサート本体と前記少なくとも１つの第２の駆動部本体との間の熱エネルギーの伝達を低減するように構成される、請求項２に記載の断熱駆動カプラ。
【請求項5】
前記少なくとも１つのインサート本体に少なくとも１つのキャビティが形成される、請求項１に記載の断熱駆動カプラ。
【請求項6】
前記少なくとも１つの第１の駆動部は４つの係合部を含む、請求項１に記載の断熱駆動カプラ。
【請求項7】
前記少なくとも１つの第１の駆動部は３つの係合部を含む、請求項１に記載の断熱駆動カプラ。
【請求項8】
前記少なくとも１つの第１の駆動部は２つの係合部を含む、請求項１に記載の断熱駆動カプラ。
【請求項9】
前記少なくとも１つの第１の駆動部は１つの係合部を含む、請求項１に記載の断熱駆動カプラ。
【請求項10】
前記少なくとも１つのインサート本体の前記少なくとも１つの材料は、約1.00W/(m°K)未満の熱伝導率を有する、請求項１に記載の断熱駆動カプラ。
【請求項11】
前記少なくとも１つのインサート本体の前記少なくとも１つの材料は、約0.50W/(m°K)未満の熱伝導率を有する、請求項１に記載の断熱駆動カプラ。
【請求項12】
前記少なくとも１つのインサート本体の前記少なくとも１つの材料は、約0.28W/(m°K)未満の熱伝導率を有する、請求項１に記載の断熱駆動カプラ。
【請求項13】
前記少なくとも１つのインサート本体の前記少なくとも１つの材料は、約0.25W/(m°K)未満の熱伝導率を有する、請求項１に記載の断熱駆動カプラ。
【請求項14】
前記少なくとも１つのインサート本体の前記少なくとも１つの材料は、約0.10W/(m°K)未満の熱伝導率を有する、請求項１に記載の断熱駆動カプラ。
【請求項15】
少なくとも１つの第１の端部と少なくとも１つの第２の端部とを有する少なくとも１つの曲線弾性部本体を含む少なくとも１つの弾性部と、少なくとも１対の導電体と、
内部に形成された少なくとも１つの流路を含む少なくとも１つの管であって、前記少なくとも１つの流路は、少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口とを有し、前記少なくとも１つの流路は、内部に前記少なくとも１つの弾性部及び前記少なくとも１対の導電体を受け入れるような大きさとされる、少なくとも１つの管と
を備える、導電体歪み解放部。
【請求項16】
前記少なくとも１つの管は、前記少なくとも１対の導電体を前記少なくとも１つの弾性部に固定するように構成される熱収縮材料である、請求項15に記載の導電体歪み解放部。
【請求項17】
前記少なくとも１つの弾性部は略インボリュート形状を有する、請求項15に記載の導電体歪み解放部。
【請求項18】
前記少なくとも１つの弾性部は略螺旋形状を有する、請求項15に記載の導電体歪み解放部。
【請求項19】
前記少なくとも１つの弾性部は、等角螺旋、対数螺旋、オウムガイ螺旋、黄金螺旋、フィボナッチ螺旋、アルキメデス螺旋、オイラー螺旋、ポアンソー螺旋、ニールセン螺旋、Atzema螺旋、及び双曲線螺旋からなる群から選択される形状を有する、請求項15に記載の導電体歪み解放部。
【請求項20】
少なくとも１つの側壁を有し、内部に少なくとも１つの弁通路が形成される少なくとも１つの弁本体であって、前記弁通路は、前記少なくとも１つの側壁に形成された少なくとも１つの流入ポート及び少なくとも１つの流出ポートに連絡している、少なくとも１つの弁本体と、少なくとも１つの閉塞部が連結される少なくとも１つの弁シャフトであって、前記少なくとも１つの閉塞部は、前記少なくとも１つの弁本体に対して角度方向を選択的に変化させることにより、前記少なくとも１つの弁通路の大きさを減少させるように構成される、少なくとも１つの弁シャフトと、
少なくとも１つの第１の駆動部と、少なくとも１つの第２の駆動部と、前記少なくとも１つの第１の駆動部と前記少なくとも１つの第２の駆動部との間に位置する少なくとも１つの連結インサートとを含む少なくとも１つの断熱駆動カプラであって、前記少なくとも１つの連結インサートは、前記少なくとも１つの第１の駆動部から前記少なくとも１つの第２の駆動部に回転力を伝達するように構成され、前記少なくとも１つの連結インサートは、約0.28W/(m°K)未満の熱伝導率を有する材料から形成される、少なくとも１つの断熱駆動カプラと、
少なくとも１つのシャフト加熱エレメントを有する少なくとも１つのシャフトヒータであって、前記少なくとも１つのシャフトヒータは、前記少なくとも１つの弁シャフトに形成された少なくとも１つのシャフトヒータ流路内に位置し、前記少なくとも１つの弁シャフト及び前記少なくとも１つの閉塞部と熱的に接続され、前記少なくとも１つのシャフトヒータは、前記少なくとも１つの弁シャフト及び前記少なくとも１つの閉塞部の温度を変化させるように構成される、少なくとも１つのシャフトヒータと、
前記少なくとも１つのシャフトヒータと電気的に接続される少なくとも１つのインタフェイスアセンブリであって、前記少なくとも１つのシャフトヒータからの少なくとも１つのシャフトヒータ電力導体を前記少なくとも１つのインタフェイスアセンブリ上に配置された少なくとも１つの電気コネクタに配索するように構成される少なくとも１つの導電体歪み解放部を有する少なくとも１つのインタフェイスアセンブリと
を備える、弁アセンブリ。
【請求項21】
前記少なくとも１つのシャフト加熱エレメントと熱的に接続される少なくとも１つのシャフトヒータセンサと、前記少なくとも１つのシャフトヒータセンサ及び前記少なくとも１つの電気コネクタと電気的に接続される少なくとも１つのシャフトヒータセンサ導電体と
をさらに備える、請求項20に記載の弁アセンブリ。
【請求項22】
前記少なくとも１つの弁本体に形成される少なくとも１つの本体ヒータ流路内に位置し、前記少なくとも１つの弁本体と熱的に接続される少なくとも１つの本体ヒータをさらに備える、請求項20に記載の弁アセンブリ。
【請求項23】
前記少なくとも１つのシャフトヒータ及び前記少なくとも１つの弁シャフトは、前記少なくとも１つの弁本体及び前記少なくとも１つのインタフェイスアセンブリに対して角度方向を変化させる、請求項20に記載の弁アセンブリ。
【請求項24】
前記少なくとも１つのシャフトヒータと前記少なくとも１つのインタフェイスアセンブリとの間の角度方向の変化は、約10度より大きい、請求項23に記載の弁アセンブリ。
【請求項25】
前記少なくとも１つのシャフトヒータと前記少なくとも１つのインタフェイスアセンブリとの間の角度方向の変化は、約20度より大きい、請求項23に記載の弁アセンブリ。
【請求項26】
前記少なくとも１つのシャフトヒータと前記少なくとも１つのインタフェイスアセンブリとの間の角度方向の変化は、約45度より大きい、請求項23に記載の弁アセンブリ。
【請求項27】
前記少なくとも１つのシャフトヒータと前記少なくとも１つのインタフェイスアセンブリとの間の角度方向の変化は、約45度から約90度の間である、請求項23に記載の弁アセンブリ。
【請求項28】
前記シャフトヒータと前記インタフェイスアセンブリとの間の角度方向の変化は、約90度より大きい、請求項23に記載の弁アセンブリ。
【請求項29】
前記少なくとも１つのシャフトヒータ及び前記少なくとも１つの本体ヒータは独立して制御される、請求項22に記載の弁アセンブリ。
【請求項30】
前記少なくとも１つのシャフトヒータ及び前記少なくとも１つの本体ヒータは独立して制御されない、請求項22に記載の弁アセンブリ。
【請求項31】
前記少なくとも１つの弁閉塞部の動作温度は約200℃を超える、請求項20に記載の弁アセンブリ。
【請求項32】
前記少なくとも１つの弁閉塞部の動作温度は約180℃を超える、請求項20に記載の弁アセンブリ。
【請求項33】
前記少なくとも１つの弁閉塞部の動作温度は約160℃を超える、請求項20に記載の弁アセンブリ。
【請求項34】
前記導電体歪み解放部は、少なくとも１つの第１の端部と少なくとも１つの第２の端部とを有する少なくとも１つの弾性部本体を含む少なくとも１つの弾性部であって、前記少なくとも１つの弾性部本体は少なくとも１つの曲線形状を有する、少なくとも１つの弾性部と、少なくとも１対の導電体と、
内部に少なくとも１つの流路が形成される少なくとも１つの管であって、前記少なくとも１つの流路は、内部に前記少なくとも１つの弾性部及び前記少なくとも１対の導電体を受け入れるような大きさとされる、少なくとも１つの管と
を含む、請求項20に記載の弁アセンブリ。
【請求項35】
前記少なくとも１つの導電体歪み解放部は、少なくとも１つのスリップリング入口を有する少なくとも１つのスリップリングロータと、少なくとも１つのスリップリング出口を有する少なくとも１つのスリップリングステータとを含む少なくとも１つのスリップリング電気コネクタアセンブリを含み、前記少なくとも１つのスリップリングロータは、少なくとも１つのシャフトヒータ電力導体からの１以上の電気信号を前記少なくとも１つのシャフトヒータから前記少なくとも１つのスリップリングステータに配策するように構成され、前記スリップリングステータは、前記電気信号を前記スリップリング出口から前記少なくとも１つのインタフェイスアセンブリ上に位置する前記少なくとも１つの電気コネクタに配索するように構成される、請求項20に記載の弁アセンブリ。
【請求項36】
前記スリップリングロータは、少なくとも１つのシャフトヒータセンサ導電体からの１以上の電気信号を前記少なくとも１つの電気コネクタに配策するように構成される、請求項35に記載の弁アセンブリ。
【請求項37】
前記少なくとも１つの導電体歪み解放部は、少なくとも１対のヒータ電力導体が形成されるか、あるいは取り付けられる少なくとも１つのフレキシブル回路本体を含む少なくとも１つのフレキシブル回路アセンブリを含み、前記少なくとも１対のヒータ電力導体は、１以上の電気信号を少なくとも１つのシャフトヒータから前記少なくとも１つのインタフェイスアセンブリ上に位置する前記少なくとも１つの電気コネクタに配策するように構成される、請求項20に記載の弁アセンブリ。
【請求項38】
前記少なくとも１つのフレキシブル回路アセンブリ上に形成されるか、これに取り付けられる少なくとも１対のヒータセンサ導体をさらに備え、前記少なくとも１対のセンサ導電体は、１以上の電気信号を少なくとも１つのシャフトヒータセンサから前記少なくとも１つの電気コネクタに配策するように構成される、請求項37に記載の弁アセンブリ。
【請求項39】
閉塞部と弁本体側壁との間の間隙を制御する方法であって、少なくとも１つの内側寸法を有する少なくとも１つの側壁を備えた少なくとも１つの弁本体に連結される少なくとも１つの本体ヒータを用意し、前記少なくとも１つの本体ヒータは、前記少なくとも１つの弁本体の少なくとも１つの温度を変化させることにより前記少なくとも１つの側壁の前記少なくとも１つ内側寸法を変化させることが可能であり、
少なくとも１つの閉塞部と熱的に接続される少なくとも１つのシャフトヒータを用意し、前記少なくとも１つの閉塞部は、少なくとも１つの外側寸法を有する少なくとも１つの周縁部を有し、前記少なくとも１つのシャフトヒータは、前記少なくとも１つの閉塞部の少なくとも１つの温度を変化させることにより前記少なくとも１つの閉塞部の前記少なくとも１つの周縁部の前記少なくとも１つの外側寸法を変化させることが可能であり、
前記少なくとも１つの閉塞部の前記少なくとも１つの温度を検知し、
前記少なくとも１つの弁本体の前記少なくとも１つの温度を検知し、
前記少なくとも１つの閉塞部及び前記少なくとも１つの弁本体の温度を制御することにより、前記側壁の前記少なくとも１つの内側寸法と前記少なくとも１つの閉塞部の前記少なくとも１つの外側寸法との間の少なくとも１つの間隙の寸法を変化させる、
方法。
【請求項40】
前記少なくとも１つの弁本体及び前記少なくとも１つの閉塞部の温度は略等しい、請求項39に記載の方法。
【請求項41】
前記少なくとも１つの弁本体及び前記少なくとも１つの閉塞部の温度は等しくない、請求項39に記載の方法。
【請求項42】
さらに、前記少なくとも１つの閉塞部と熱的に接続されるように配置された少なくとも１つの閉塞部ヒータを用意し、前記少なくとも１つの閉塞部ヒータは、少なくとも１つの第３の加熱ゾーンにおける前記閉塞部の温度を制御することにより、前記少なくとも１つの閉塞部の少なくとも１つの周縁部の少なくとも１つの外側寸法を変化させるように構成される、請求項39に記載の方法。
【請求項43】
少なくとも１つのドライバアセンブリと、少なくとも１つの弁本体を含む少なくとも１つの弁アセンブリであって、前記少なくとも１つの弁アセンブリは、少なくとも１つの弁シャフトを介して前記少なくとも１つのドライバアセンブリから少なくとも１つの閉塞部に回転力を伝達するように構成される少なくとも１つの断熱駆動カプラを含み、前記少なくとも１つの弁アセンブリは、少なくとも１つの第１の加熱ゾーン内の前記少なくとも１つの閉塞部の温度を制御するように構成される少なくとも１つのシャフトヒータと、少なくとも１つの第２の加熱ゾーンにおける前記少なくとも１つの弁本体の温度を制御するように構成される少なくとも１つの本体ヒータとをさらに含む、少なくとも１つの弁アセンブリと、
前記少なくとも１つのシャフトヒータ及び前記少なくとも１つの本体ヒータと電気的に接続される少なくとも１つのインタフェイスアセンブリであって、前記少なくとも１つのインタフェイスアセンブリは、少なくとも１つのシャフトヒータ電力導体及び少なくとも１つのシャフトヒータセンサ導電体を前記少なくとも１つのシャフトヒータから前記少なくとも１つのインタフェイスアセンブリ上に位置する少なくとも１つの電気コネクタに配策するように構成される少なくとも１つの導電体歪み解放部を含む、少なくとも１つのインタフェイスアセンブリと
を備える、弁システム。
【請求項44】
前記少なくとも１つのシャフトヒータと前記少なくとも１つの弁シャフトとが一緒に回転する、請求項43に記載の弁システム。
【請求項45】
前記少なくとも１つのシャフトヒータ及び前記少なくとも１つの本体ヒータは独立して制御される、請求項43に記載の弁システム。
【請求項46】
前記少なくとも１つのシャフトヒータ及び前記少なくとも１つの本体ヒータは独立して制御されない、請求項43に記載の弁システム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願に対する相互参照】
【0001】
本出願は、2019年４月22日に提出された「加熱される絞り弁装置並びにその使用及び製造方法」という表題の米国仮特許出願第62/837,163号の優先権を主張するものである。この仮特許出願の内容はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【背景】
【0002】
絞り弁は、半導体製造、医薬製造、生物工学、及びソーラー及びガラス産業生産プロセスなどの幅広い用途における圧力及び流れの制御をはじめとする様々な用途で用いられている。そのような半導体用途の１つが化学蒸着（CVD）である。CVDプロセス中においては、弁の構成要素における重要な面へのガス及び微粒子の付着及び／又は増大化により、弁の動作が阻害され、高価な自動生産ラインのダウンタイムを引き起こすことが既知の問題となっている。
【0003】
これまで従来技術における絞り弁は有用であるとされているものの、一部の欠点も指摘されている。例えば、弁ヒータ及び加熱された弁の構成要素から弁制御電子部品、ドライバ電子部品及びモータ電子部品への伝熱により、それらの電子部品の使用可能な寿命が短くなることがある。また、様々な弁の構成要素が高温になることと、弁本体に対する弁の構成要素とヒータの移動とが組み合わさって、弁ヒータに接続される電力線及びヒータセンサ線をはじめとする導電体に破損が生じることがある。
【0004】
このため、弁電子部品を弁の加熱領域から断熱するための弁の設計を改善することに加え、弁ヒータに電力を供給し弁ヒータを制御するために使用される導電体に対する歪み解消を改善することに対して持続的なニーズが存在する。
【概要】
【0005】
本出願は、加熱される絞り弁装置並びにその使用及び製造方法の様々な実施形態を開示する。一実施形態においては、本出願は、加熱される弁閉塞部からの熱エネルギーの伝達を妨げるように構成される断熱駆動カプラを開示する。一実施形態においては、断熱駆動カプラは、少なくとも１つの第１の駆動部本体を有する少なくとも１つの第１の駆動部を含む。上記第１の駆動部本体は、その上に形成される少なくとも１つの第１のプレート本体を含み得る。さらに、１以上の第１の係合部が、上記第１のプレート本体から延びていてもよく、上記第１の駆動部と少なくとも１つの第２の駆動部との間に位置する少なくとも１つのインサートの少なくとも１つのインサート本体に形成される１以上の第１の係合部流路に係合するように構成されていてもよい。上記第２の駆動部は、１以上の第２の係合部が延びる少なくとも１つの第２の駆動部本体を含み得る。上記第２の係合部は、上記インサート本体に形成される１以上の係合部流路に係合するように構成され得る。上記インサート本体は、約2.00W/(m°K)未満の熱伝導率を有する。他の実施形態においては、上記インサート本体は、約1.00W/(m°K)未満の熱伝導率を有する。他の実施形態においては、上記インサート本体は、約0.50W/(m°K)未満の熱伝導率を有する。他の実施形態においては、上記インサート本体は、約0.25W/(m°K)未満の熱伝導率を有する。上記断熱駆動カプラは、上記第１の駆動部本体の上記第１のプレート本体表面と上記第１のインサート本体表面との間に位置する少なくとも１つの第１の熱分離逃がし部をさらに含み得る。上記第１の熱分離逃がし部は、上記第１の駆動部本体と上記インサート本体との間での熱エネルギーの伝達を減少させるように構成される。上記断熱駆動カプラは、上記インサート本体の上記第２のインサート表面と上記第２の駆動部本体の上記第２のプレート本体表面との間に位置する少なくとも１つの第２の熱分離逃がし部をさらに含み得る。上記第２の熱分離逃がし部は、上記インサート本体と上記第２の駆動部本体との間での熱エネルギーの伝達を減少させるように構成される。
【0006】
他の実施形態においては、本出願は、少なくとも１つの第１の端部と少なくとも１つの第２の端部とを有する少なくとも１つの曲線弾性部本体を有する少なくとも１つの弾性部を含む導電体歪み解放部を開示する。上記弾性部本体及び少なくとも１対の導電体が、少なくとも１つの管内に形成された少なくとも１つの流路内に位置している。上記管は、上記１対の導電体を上記弾性部に固定するように構成される。一実施形態においては、上記管は、上記導電体を上記弾性部に固定するように構成される熱収縮材料である。別の実施形態においては、上記弾性部本体は、略インボリュート形状を有している。他の実施形態においては、上記弾性部は、略螺旋形状を有している。
【0007】
他の実施形態においては、本出願は、少なくとも１つの側壁と、少なくとも１つの流入ポートと、少なくとも１つの流出ポートとを有する少なくとも１つの弁本体を含む弁アセンブリを開示する。少なくとも１つの側壁、少なくとも１つの流入ポート、及び少なくとも１つの流出ポートのすべてが、上記流入ポートと上記流出ポートとの間で流れを許容するように構成される弁通路を規定する。上記弁アセンブリは、少なくとも１つの弁閉塞部が連結される少なくとも１つの弁シャフトであって、上記弁本体に対する角度方向を変化させることにより、上記弁通路の大きさを減少させるように構成される、少なくとも１つの弁シャフトをさらに含む。上記弁アセンブリは、第１の駆動部、第２の駆動部及び上記第１の駆動部と上記第２の駆動部との間に位置するインサートを含む少なくとも１つの断熱駆動カプラをさらに含む。上記インサートは、上記第１の駆動部から上記第２の駆動部に回転力を伝達するように構成される。上記インサートは、約2.00W/(m°K)未満の熱伝導率を有する材料から形成される。上記弁アセンブリは、シャフトヒータ流路内に位置する少なくとも１つのシャフトヒータを有する少なくとも１つのシャフトをさらに含む。上記シャフトヒータは、少なくとも１つの弁閉塞部と熱的に接続される少なくとも１つのシャフト加熱エレメントを有する。上記シャフトヒータは、少なくとも１つのシャフトヒータセンサをさらに含み得る。上記シャフトヒータは、上記弁シャフト及び上記閉塞部の温度を制御するように構成される。上記弁アセンブリは、上記シャフトヒータと電気的に接続される少なくとも１つのインタフェイスアセンブリをさらに含む。上記インタフェイスアセンブリは、少なくとも１つのシャフトヒータ電力導体及び少なくとも１つのシャフトヒータセンサ導電体を上記シャフトヒータから上記インタフェイスアセンブリ上に位置する１以上の電気コネクタに配索するように構成される少なくとも１つの導電体歪み解放部を含む。上記弁アセンブリは、上記弁本体に形成される少なくとも１つの本体ヒータ流路内に位置し、上記弁本体と熱的に接続される少なくとも１つの弁本体ヒータを含み得る。上記弁シャフト、上記シャフトヒータ、及び上記弁閉塞部は、上記弁本体及び上記インタフェイスアセンブリに対する角度方向を変化させるように構成される。上記シャフトヒータ及び上記弁本体ヒータは、独立して又は非独立的に制御され、上記弁閉塞部及び上記弁本体の動作温度を約200℃を越えるまで上げ得る。
【0008】
他の実施形態においては、導電体歪み解放部は、少なくとも１つのスリップリング入口を有する少なくとも１つのスリップリングロータと、少なくとも１つのスリップリング出口を有する少なくとも１つのスリップリングステータとを含む少なくとも１つのスリップリング電気コネクタアセンブリを含む。上記スリップリングロータは、上記シャフトヒータ電力導体及び上記シャフトヒータセンサ導電体からの１以上の電気信号を上記シャフトヒータから上記スリップリングステータに配策するように構成される。上記スリップリングステータは、上記電気信号を上記スリップリング出口から上記インタフェイスアセンブリ上に位置する少なくとも１つの電気コネクタに配策するように構成される。
【0009】
他の実施形態においては、上記導電体歪み解放部は、少なくとも１対のヒータ電力導体と少なくとも１対のヒータセンサ導体が形成されるか、少なくとも１対のヒータ電力導体と少なくとも１対のヒータセンサ導体が取り付けられる少なくとも１つのフレキシブル回路を含む少なくとも１つのフレキシブル回路アセンブリを含む。上記ヒータ電力導体及び上記ヒータセンサ導体は、１以上の電気信号を上記シャフトヒータ及び上記シャフトヒータセンサから上記インタフェイスアセンブリ上に位置する少なくとも１つの電気コネクタに配策するように構成される。
【0010】
他の実施形態においては、本出願は、閉塞部と弁本体との間の間隙を制御する方法を開示する。少なくとも１つの側壁を有する少なくとも１つの弁本体に連結される少なくとも１つの弁本体ヒータが用意される。上記側壁は、少なくとも１つの内側寸法を有する。上記本体ヒータは、上記弁本体の温度を変化させることにより、上記側壁の上記内側寸法を変化させるように構成される。上記閉塞部と熱的に接続される少なくとも１つのシャフトヒータが用意される。上記閉塞部は、少なくとも１つの外側寸法を有する少なくとも１つの周縁部を有する。上記シャフトヒータは、上記閉塞部の温度を変化させることにより、上記閉塞部の上記周縁部の上記外側寸法を変化させるように構成される。上記方法では、さらに、上記閉塞部の温度と上記弁本体の温度とを検知し、上記閉塞部及び上記弁本体の温度を制御することにより、上記側壁の上記内側寸法と上記閉塞部の上記外側寸法との間の少なくとも１つの間隙を変化させる。
【0011】
本明細書で述べられる加熱される絞り弁及びその製造方法の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明を考慮するとより明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0012】
以下の添付図面によって、加熱される絞り弁のための装置並びにその使用及び製造方法の様々な実施形態がより詳細に説明される。
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】
【詳細な説明】
【0037】
例示的な化学蒸着（CVD）システム10の概念図が図１に示されている。CVDシステム10は、反応チャンバ12を含み得る。反応チャンバ12内では、供給ガス38が反応して反応チャンバ12内に配置された基板16上に薄膜14が析出する。真空ポンプ管32によってチャンバ12に接続される真空ポンプ30が、必要とされる限りにおいて、チャンバ12及び管32から空気、水、及び他の汚染物をなくすべくチャンバ12内の真空を維持するために、あるいはチャンバを排気するために使用される。特定のプロセスに適した所望の正圧又は負圧（真空）範囲にチャンバ12内の圧力を維持するため、あるいはチャンバを排気するために必要な範囲で絞り弁のような弁システム50が開閉する。チャンバ12に接続される圧力変換器20と制御システム24との間のフィードバックシステム22が、弁システム50の自動制御を容易にすることができる。チャンバの排気中には、管32を介して真空ポンプ30により、不活性パージガス40がチャンバ内に導入され、様々な流出物がチャンバ12外に排出される。これらの流出物は、フッ化ガス、誘電性エッチングガス、無機ハロゲン化物、水酸化物、有機金属、金属アルコキシドなどを含んでいる。気相の流出物が気相遷移温度を下回るまで冷えると、副生成物35として付着又は増大化することがあり、これにより反応チャンバ12の下流にある弁システム50や他の構成要素又はシステムが詰まってしまったり、これらの機能を妨げてしまったりすることがある。一部の副生成物35をフィルタ又はトラップするが、残りの副生成物35は弁システム50に到達するようにフィルタ装置34を使用してもよい。本開示は、加熱された絞り弁システム50及び弁システム50における副生成物35の形成を低減し、あるいはなくすように作用する使用方法についての様々な実施形態を述べるものである。
【0038】
図２及び図３は、それぞれ弁システム50の斜視図及び断面図を示すものである。図示されるように、弁システム50は、少なくとも１つのドライバアセンブリ60と、少なくとも１つの弁アセンブリ100と、少なくとも１つのインタフェイスアセンブリ170とを含んでいる。ドライバアセンブリ60は、弁アセンブリ100に対して移動可能に連結されていてもよく、少なくとも１つの弁閉塞部104（「閉塞部」ともいう）の位置及び／又は角度方向を制御することによって弁の両側の圧力及び弁アセンブリ100を通過する流れを制御するための少なくとも１つの作動力を提供するように構成されていてもよい。インタフェイスアセンブリ170は、少なくとも１つの弁シャフト122及び弁閉塞部104の温度を制御するように構成される少なくとも１つのシャフトヒータアセンブリ150（「シャフトヒータ」ともいう）を駆動及び制御するために使用される導電体を含み得る。例示的なヒータアセンブリ150としては、ニクロム抵抗カートリッジヒータ、チューブラヒータなどが挙げられるが、これらに限られるものではない。図示された実施形態においては、弁閉塞部104はステンレス316鋼から形成されている。必要に応じて、弁閉塞部104は、ステンレス304鋼、他のステンレス鋼合金、（インコネル、コバール、インバーのような）ニッケル系超合金、又は青銅のような銅系合金をはじめとする（これらに限られるものではない）様々な材料から形成されていてもよい。当業者であれば、弁閉塞部104が様々な材料から形成されていてもよいことを理解するであろう。
【0039】
図１及び図３に示されるように、図示された実施形態においては、ドライバアセンブリ60は、少なくとも１つのカバー62内に位置して、制御システム24と通信可能な少なくとも１つのドライバ66及び少なくとも１つのエンコーダ67を含むことにより、ユーザが弁アセンブリ100と通信して弁アセンブリ100を制御することを可能にしている。例示的なドライバ66としては、ステップモータ、サーボモータ、ブラシレスモータ、ピエゾドライバなどが挙げられるが、これらに限られるものではない。ドライバ66及びエンコーダ67が、少なくとも１つのコネクタ（図示せず）及び少なくとも１つの管46を介して制御システム24（図１参照）に通信可能となっていることで、ユーザが弁システム50を制御することを可能にしている。エンコーダ67は、弁閉塞部104の角度位置を検知するように構成される。あるいは、ドライバ66及びエンコーダ67は、無線により制御システム24と通信可能となっていてもよい。場合によっては、ドライバアセンブリは、エンコーダ67を有していなくてもよい。他の実施形態においては、制御システム24は、ドライバアセンブリ60内に位置していてもよい。
【0040】
再び図３を参照すると、使用中は、ドライバ66は、少なくとも１つのシャフト68から少なくとも１つのカプラ70に伝達される回転作動力を提供し得る。図示された実施形態においては、カプラ70には単一のスリットが形成されており、カプラ70をシャフト68にクランプするために１以上の固定具（図示せず）が使用される。当業者であれば、カプラ70は様々な方法でシャフトに係合し得ることを理解するであろう。カプラ70は、シャフト68から少なくとも１つの断熱駆動カプラ200を介して弁アセンブリ100に回転作動力を伝達し、これにより、ドライバアセンブリ60及び（後述する）弁本体110に対して弁閉塞部104の角度方向が変化する。図示された実施形態においては、カプラ70は、１以上の連結装置（図示せず）によって断熱駆動カプラ200に回転可能に連結され、これによりカプラ70から断熱駆動カプラ200に回転を伝達する。カプラ70を断熱駆動カプラ200に固定するために使用される連結装置の実施形態が以下に述べられる。必要に応じて、シャフト68が、カプラ70を使用せずに断熱駆動カプラ200に直接連結され得る。
【0041】
ドライバアセンブリ60を弁アセンブリ100に機械的に連結するように構成される少なくとも１つの弁本体アダプタ140が、ドライバアセンブリ60の少なくとも１つの取付プレート72から少なくとも１つの弁本体110に向かって延びていてもよい。図示された実施形態においては、弁本体110はステンレス316鋼から形成されている。必要に応じて、弁本体110は、ステンレス304鋼、他のステンレス鋼合金、（インコネル、コバール、インバーのような）ニッケル系超合金、又は青銅のような銅系合金をはじめとする（これらに限られるものではない）様々な材料から形成されていてもよい。当業者であれば、弁本体110が様々な材料から形成されていてもよいことを理解するであろう。
【0042】
一実施形態においては、弁本体アダプタ140は、弁本体110からドライバアセンブリ60への熱エネルギーの伝達を最小限にする又は妨げるように構成されていてもよい。一実施形態においては、弁本体アダプタ140は、単一の材料片から形成される。必要に応じて、弁本体アダプタは、異なる材料からなる層から形成されていてもよい。弁本体アダプタ140は、PEEK（ポリエーテルエーテルケトン）、ウルテム（登録商標）（ポリエーテルイミド（PEI））又はトーロン（登録商標）（ポリアミドイミド（PAI））のような熱可塑性ポリマ、デルリン（登録商標）（アセタール樹脂）、フェノール樹脂のような熱硬化性ポリマ、テフロン（登録商標）PTFE（フッ素ポリマ）、フェノール樹脂、複合材料、又はセラミック材料をはじめとする（これらに限られるわけではない）低い熱伝導率を有する（断熱性のある）様々な材料から形成され得る。当業者であれば、弁本体アダプタ140は、様々な断熱材料から形成されていてもよいことを理解するであろう。場合によっては、弁本体アダプタ140は、断熱材料から形成されていなくてもよい。
【0043】
図4Aから図７は、弁アセンブリ100の様々な断面図を示している。図4A及び図4Bに示されるように、弁本体110は、少なくとも１つの第１の穿孔112、少なくとも１つの第２の穿孔114及び第１の穿孔112と第２の穿孔114との間の少なくとも１つのテーパ領域113により規定される少なくとも１つの側壁116を含み得る。あるいは、側壁116が、単一の穿孔のみを有していてもよい。側壁116及び弁閉塞部104は、弁通路117の領域を規定する。例えば、図4Aに示されるように、弁通路117は、テーパ領域113での弁本体110の円形領域から閉塞部104によりブロックされる領域を差し引いたものとして定義され得る。弁通路117は、閉塞部104の上流にある少なくとも１つの流入ポート102及び閉塞部104の下流にある少なくとも１つの流出ポート108を規定している。弁閉塞部104は、弁通路117のサイズを小さくすることにより、流入ポート102から流出ポート108への流れを制限するように構成されている。一実施形態においては、弁アセンブリ100は、流入ポート102と流出ポート108との間の正圧の差を維持するように構成される。他の実施形態においては、弁アセンブリ100は、流入ポート102と流出ポート108との間の負圧の差を維持するように構成される。図示された実施形態においては、弁閉塞部104は、少なくとも１つの周縁部105を有する略円形形状を有しているが、当業者であれば、弁閉塞部104は様々な形状を有していてもよいことを理解するであろう。
【0044】
図4Aから図７を再び参照すると、図示された実施形態においては、弁閉塞部104の角度方向を調整するように構成される少なくとも１つのシャフト122が弁通路117を横切っている。図示された実施形態においては、弁閉塞部104は、少なくとも１つのクランプ本体106によってシャフト122に機械的に連結されている。必要に応じて、弁閉塞部104は、シャフト122と一体的に形成されていてもよい。上述したように、使用中は、ドライバアセンブリ60は、弁本体に対する角度θに弁閉塞部104の角度方向を変化させる作動力を提供することにより、弁通路117の領域を制御可能に調整する。
【0045】
図4Aは、弁本体110の中心線に対して角度θ＝０°である（「閉位置」ともいう）弁閉塞部104を有する弁アセンブリ100を示している。弁閉塞部104が閉位置にあるときに弁通路117の領域が最小となる。図4Aに示されるように、閉位置においては、弁閉塞部104の周縁部105と側壁116との間に間隙118が存在し得る。場合によっては、弁閉塞部104の周縁部105と側壁116との間に間隙118がなくてもよい。弁が開くと、角度θ、間隙118及び弁通路117の領域のすべてが増加する。
【0046】
図５から図７は、弁本体110の中心線に対してそれぞれ約15°、45°、及び90°という様々な角度θに向いている弁閉塞部104を有する弁アセンブリ100を示している。これらの方向に弁閉塞部104を向けることで、間隙118がより大きくなり、流出物がより広い弁通路117を通って流れるので、圧力の変化又は他の熱の伝達により流出物の温度が下がり、流出物が副生成物35として側壁116上に又は弁閉塞部104の周縁部105又は他の位置上に付着又は増大化し得る。
【0047】
図4A及び図８に示されるように、弁アセンブリ100は、少なくとも１つの第１の加熱ゾーン80と少なくとも１つの第２の加熱ゾーン90とを有し得る。これらの加熱ゾーンは、ユーザがそれぞれの加熱ゾーン内の弁構成要素の温度を独立して制御することを可能にするように構成される。例えば、図示された実施形態においては、第１の加熱ゾーン80は弁本体110を含み、第２の加熱ゾーン90はシャフト122及び弁閉塞部104を含んでいる。当業者であれば、第１の加熱ゾーン80と、例えば、図３、図８、図11及び図12Aに示されるようにシャフト122が弁本体110及び弁構成要素を横断している第２の加熱ゾーン90との間で熱エネルギーが伝達され得ることを理解するであろう。当業者であれば、弁アセンブリ100内に加熱ゾーンがいくつあってもよいことを理解するであろう。弁閉塞部104の温度を制御することを可能にするように構成されるシャフトヒータ150が、シャフト122に形成された少なくとも１つのシャフトヒータ流路127内に位置していてもよい。図示された実施形態においては、シャフトヒータ150は、１以上のヒータ電力導体154を介して制御システム24と電気的に接続される少なくとも１つのシャフト加熱エレメント151を含んでいる。ヒータ電力導体154は、シャフト加熱エレメント151に電力を供給するように構成される。使用中は、弁閉塞部104上、側壁116上及び／又は間隙118内に副生成物35が形成されるのを防止するために、弁閉塞部104を約100℃から約250℃の間の温度に維持するためにシャフトヒータ150が使用され得る。当業者であれば、弁閉塞部104を様々な温度範囲に維持するためにシャフトヒータ150が使用され得ることを理解するであろう。シャフトヒータ150は、１以上のヒータセンサ導体152を介して制御システム24に接続される少なくとも１つのセンサ153を含み得る。センサ153は、シャフトヒータ150の温度を検知し、ユーザが制御システム24を介して弁閉塞部104及び第２の加熱ゾーン90の温度を監視及び制御することを可能にするように構成され得る。図示された実施形態においては、センサ153は熱電対であるが、当業者であれば、センサ153がサーミスタ、焦電センサ、赤外センサ、サーモパイル、電流リミッタ、又は様々な温度センサであってもよいことを理解するであろう。他の実施形態においては、加熱エレメント151は、自己制御形の正の温度係数（PTC）加熱エレメントとして提供され得る。図示された実施形態においては、シャフト加熱エレメント151は、シャフト122とともに回転するように構成されている。一実施形態においては、シャフト加熱エレメント151の外側寸法とシャフトヒータ流路127の内面との間の間隙が小さくてもよく（例えば0.001インチ）、これにより、シャフト加熱エレメント151とシャフトヒータ流路127との間の熱伝達を最大化し、シャフト122及び弁閉塞部104の効率的な加熱を可能にしてもよい。他の実施形態においては、シャフト加熱エレメント151の外側寸法とシャフトヒータ流路127の内面との間に熱伝導ペースト又は潤滑剤のような熱伝導材料（図示せず）を配置してもよい。他の実施形態においては、エポキシのような熱伝導接着剤を用いてシャフトヒータ流路127の内面にシャフト加熱エレメント151を結合してもよい。当業者であれば、様々な方法又は材料を介してシャフト加熱エレメント151からシャフト122に熱エネルギーが伝達し得ることを理解するであろう。あるいは、シャフト加熱エレメント151がシャフト122とともに回転しなくてもよい。
【0048】
図4Aから図８を再び参照すると、弁アセンブリ100は、第１の加熱ゾーン80内の弁本体110の温度を制御するように構成された１以上の本体ヒータアセンブリ142（「本体ヒータ」ともいう）を含み得る。本体ヒータ142は、それぞれ、弁本体110に形成された１以上の本体ヒータ流路138内に位置する本体ヒータエレメント144及び本体ヒータセンサ149を含み得る。また、本体ヒータ142は、電力を制御システム24から本体加熱エレメント144及び本体ヒータセンサ149に供給することによってユーザが第１の加熱ゾーン80内の弁本体110及び他の構成要素の温度を制御することを可能にするように構成される１以上の本体ヒータ電力導体146及び１以上の本体ヒータセンサ導体148（包括的に「本体ヒータ導体」ともいう）を含み得る。上記では、シャフトヒータ150のセンサ153に関して例示的な本体ヒータセンサ149が述べられてきた。図示された実施形態においては、２つの本体ヒータ142が、図4Aから図８に示されるように弁通路117の両側に設置されている。使用中は、弁閉塞部104上、側壁116上又は間隙118内に副生成物35が形成されるのを防止するために、弁本体110及び第１の加熱ゾーン80を約100℃から約250℃の間の温度に維持するために本体ヒータ142が使用され得る。図示された実施形態においては、シャフトヒータ150及び本体ヒータ142は、インタフェイスアセンブリ170内に位置する少なくとも１つのコネクタ158を介して制御システム24と電気的に接続されている。制御システム24は、それぞれの加熱ゾーン80及び90を同一の温度に又は異なる温度に維持するように本体ヒータ142及びシャフトヒータ150を制御するように構成され得る。必要に応じて、シャフトヒータ150及び本体ヒータ142は、ヒータ142，150とドライバアセンブリ60との間に配索された１以上の導体（図示せず）を介して制御システム24と電気的に接続されていてもよい。当業者であれば、シャフトヒータ150及び本体ヒータ142は、任意の所望の方法又は有利な方法で制御システム24と電気的に接続され得ることを理解するであろう。
【0049】
図4Aから図８を再び参照すると、弁本体110及び弁閉塞部104のそれぞれの温度を制御することにより間隙118の大きさを制御するために本体ヒータ142及びシャフトヒータ150が使用され得る。例えば、弁閉塞部104の温度が上昇すると、弁閉塞部104、クランプ本体106、及びシャフト122の熱膨張係数により弁閉塞部104の周縁部105の直径／寸法が増加し得る。例えば、一実施形態においては、閉塞部104の材料は、弁本体110の材料の熱膨張係数よりも大きな熱膨張係数を有し得る。他の実施形態においては、閉塞部104の材料は、弁本体110の材料の熱膨張係数よりも小さな熱膨張係数を有し得る。他の実施形態においては、閉塞部104及び弁本体110の材料が等しい熱膨張係数を有し得る。弁本体110の温度が下がると、弁通路117の大きさが変化し得る。このため、間隙118の大きくする又は小さくし、これにより必要に応じて弁通路117の領域を大きくする又は小さくするためにシャフトヒータ150及び本体ヒータ142の制御が使用される。図示された実施形態においては、間隙118は、室温でおよそ0.005インチであってもよいが、当業者であれば、間隙は室温で任意の大きさであってもよいことを理解するであろう。ユーザは、弁閉塞部104及び弁本体110の相対温度を制御することにより、弁閉塞部104の周縁部105を側壁116に接触させて間隙118をゼロにまで小さくし、これにより流れ流路117を完全に閉塞又は封止し得る。これにより、温度により引き起こされる応力により、あるいは、閉塞部104又は弁本体110の摩耗及び／又はかじりにより弁構成要素へのダメージが生じ得る。
【0050】
図11及び図12Aは、閉塞部104のそれぞれ上方領域及び下方領域における弁アセンブリの断面図を示すものである。シャフト122と弁本体110との間に１以上の軸受126が配置され得る。弁通路117からの圧力損失又は真空損失を防ぐように構成される１以上のシール130が弁本体110とシャフト122との間に配置され得る。シャフト122に付勢力を与えるように構成される少なくとも１つの調整部132がシャフト122に連結され得る。シャフト122に付勢力を与えるように構成される１以上の付勢デバイス136及び１以上のワッシャ134が調整部132と軸受126との間に配置され得る。図示された実施形態においては、調整部132は、シャフト122の対応するネジ山に螺合するネジ溝ナットであるが、当業者であれば、調整部132は、様々な機構によりシャフト122に連結され得ることを理解するであろう。一実施形態においては、調整部132により与えられる付勢力は、閉塞部104を弁通路117内で中心に配置するか、あるいは予め軸受126に荷重をかけるように構成される。
【0051】
図９から図11は、断熱駆動カプラ200の実施形態の斜視図、分解図及び断面図をそれぞれ示すものである。断熱駆動カプラ200は、少なくとも１つの第１のハブ又は駆動部210と、少なくとも１つの連結インサート230と、少なくとも第２のハブ又は駆動部250とを含んでいる。第１の駆動部210は、少なくとも１つの駆動部本体212と、そこに形成された少なくとも１つのシャフト又は延長領域214とを含んでいる。延長領域214は、カプラ70と接続し、シャフト68の角度方向の変化を駆動部本体212に伝達するように構成される少なくとも１つの外側寸法又は直径216を有している。図示された実施形態においては、カプラ70は、シャフト68とカプラ70との間の接続に関して上記で述べた延長領域214の周囲にクランプされている。他の実施形態においては、延長領域214は、１以上の連結デバイス（図示せず）によってカプラ70に回転可能に連結されている。一実施形態においては、連結デバイスは、カプラ70及び延長領域214に形成される対向するキー溝内に位置するキーとして提供され得る。他の実施形態においては、カプラ70は、カプラ70と延長領域214の一部を貫通して延びるピンにより延長領域214に回転可能に連結される。他の実施形態においては、カプラ70は、カプラ70と延長領域214又は断熱駆動カプラ200の他の部分との間の圧入により断熱駆動カプラ200に回転可能に連結される。当業者であれば、延長領域214は、様々な方法でカプラ70に回転可能に連結され得ることを理解するであろう。駆動部本体212は、その上に形成された１以上のフランジ又はプレート本体220をさらに含んでいる。図示された実施形態においては、駆動部本体212は、ステンレス鋼から形成される。必要に応じて、駆動部本体212は、アルミニウム、鋼、青銅、黄銅などのような金属から形成されていてもよい。当業者であれば、駆動部本体212が、様々な金属、合金、又は他の材料から形成され得ることを理解するであろう。あるいは、駆動部本体212は、インサート本体232に対して以下に述べるような低い熱伝導率を有する材料から形成されていてもよい。
【0052】
図10に示されるように、１以上の係合部222が、プレート本体220の少なくとも１つの表面224上に形成されるか、あるいはこれに取り付けられ得る。係合部222は、連結インサート230に係合して、連結インサート230の角度方向の変化を生じるように構成される。図示された実施形態においては、４つの係合部222がプレート本体220の表面224上に形成されるか、これに取り付けられているが、当業者であれば、任意の数の係合部222を用いてもよいことを理解するであろう。図示された実施形態においては、係合部222は、プレート本体220に圧入又は螺合されるピン又はスタッドである。当業者であれば、係合部222がプレート本体220と一体的に形成され得ることを理解するであろう。必要に応じて、第１の駆動部210が、キー、ギア歯、又はスプラインにより連結インサート230に機械的に連結され得る。当業者であれば、第１の駆動部210を連結インサート230に連結するために様々な機械的連結構造が使用され得ることを理解するであろう。
【0053】
図10を再び参照すると、第２の駆動部250は、少なくとも１つの駆動部本体252を含んでいる。駆動部本体252の例示的及び代替的材料は、第１の駆動部210の駆動部本体212に関して上記で挙げたものである。一実施形態においては、少なくとも１つの表面270を有するフランジ又はプレート本体256が、駆動部本体252上に形成されるか、あるいはこれに取り付けられる。必要に応じて、表面270は、駆動部本体252上にフランジ又はプレート本体256を有することなく形成され得る。１以上の係合部254が、駆動部本体252の表面270又は第２の駆動部250のプレート本体256上に形成されるか、あるいはこれに取り付けられ得る。図示された実施形態においては、４つの係合部254が表面270上に形成されるか、これに取り付けられているが、当業者であれば、任意の数の係合部254を用いてもよいことを理解するであろう。図示された実施形態においては、係合部254は、プレート本体256に圧入又は螺合されるピン又はスタッドである。一実施形態においては、係合部254は、駆動部本体252又はプレート本体256とは異なる材料から形成される。あるいは、係合部254は、駆動部本体252又はプレート本体256と同一の材料から形成され得る。当業者であれば、係合部254は、駆動部本体252又はプレート本体256と一体的に形成されるか、これと同一の材料から形成され得ることを理解するであろう。１以上のボス又は延長領域272が、駆動部本体252上に形成され得る。場合によっては、駆動部本体252上に延長領域272が形成されていなくてもよい。図示された実施形態においては、弁アセンブリ100のシャフト122の少なくとも一部を受け入れるような寸法の少なくとも１つの流路260が、第２の駆動部250の駆動部本体252に形成され得る。流路260は、駆動部本体252及び延長領域272を貫通して延びている。他の実施形態においては、流路260は、駆動部本体252のすべてを貫通していなくてもよい。
【0054】
図11を参照すると、図示された実施形態においては、第２の駆動部250は、１以上の連結デバイス（図示せず）によりシャフト122に回転可能に連結され、これにより、断熱駆動カプラ200からの回転をシャフト122に伝達する。一実施形態においては、連結デバイスは、シャフト122及び第２の駆動部本体252に形成された対向するキー溝内に位置するキーとして提供され得る。他の実施形態においては、第２の駆動部250は、スプラインによりシャフト122に回転可能に連結される。当業者であれば、第２の駆動部250を回転可能にシャフト122に連結するために任意の連結デバイス又は構成を用いてもよいことを理解するであろう。
【0055】
他の実施形態においては、第２の駆動部250は、１以上の連結デバイス（図示せず）によりシャフト122に対して回転可能にだけではなく垂直方向に連結され得る。例えば、一実施形態においては、連結デバイスは、第２の駆動部250の本体252又は延長領域272を貫通し、シャフト122を貫通するピンとして提供され得る。他の実施形態においては、第２の駆動部250は、シャフト122と第２の駆動部250の本体252との間の締まり嵌め又は圧入によりシャフト122に連結され得る。他の実施形態においては、第２の駆動部250は、ロックタイト（登録商標）のような１以上の接着材によりシャフト122に連結され得る。当業者であれば、第２の駆動部250をシャフト122に回転可能に垂直に連結するために様々な連結デバイス又は構成を用いることができることを理解するであろう。
【0056】
図９から図11に示されるように、図示された実施形態においては、連結インサート230は、少なくとも１つのインサート本体232を含んでいる。図示された実施形態においては、インサート本体232は、第２の駆動部250と第１の駆動部210との間での熱エネルギーの伝達速度を下げるように構成される低熱伝導率の材料から形成される。これにより、弁システム50の動作中に、ドライバ66及びその制御電子部品の動作温度を下げることができる。例示的な断熱材料としては、PEEK（ポリエーテルエーテルケトン）、ウルテム（登録商標）（ポリエーテルイミド（PEI））又はトーロン（登録商標）（ポリアミドイミド（PAI））、デルリン（登録商標）、アセタール樹脂、ナイロンのような熱可塑性ポリマ、フェノール樹脂のような熱硬化性ポリマ、テフロン（登録商標）PTFE（フッ素ポリマ）、フェノール樹脂、複合材料、又はセラミック材料が挙げられる。一実施形態においては、インサート本体232は、熱伝導率が約0.40W/(m°K)未満のデルリン（登録商標）で形成され得る。他の実施形態においては、インサート本体232は、熱伝導率が約0.30W/(m°K)から約0.20W/(m°K)の間のPEEK又はトーロン（登録商標）から形成され得る。他の実施形態においては、インサート本体232は、熱伝導率が約0.15W/(m°K)未満のウルテム（登録商標）から形成され得る。他の実施形態においては、インサート本体232は、熱伝導率が約0.10W/(m°K)以下の材料から形成され得る。当業者であれば、インサート本体232は、様々な熱伝導特性を有する様々な材料から形成され得ることを理解するであろう。
【0057】
第１の駆動部210の係合部222を受け入れるような寸法を有する１以上の係合部流路236が、連結インサート230の少なくとも１つのインサート本体第１の表面240からインサート本体232に延びていてもよい。少なくとも１つの第１の隆起領域又は接触領域234が、インサート本体232の第１のインサート本体表面240上に形成されるか、あるいは第１のインサート本体表面240から延びていてもよい。図示された実施形態においては、第１のインサート本体表面240上に４つの第１の接触領域234が形成される。少なくとも１つの第２の接触領域235が、少なくとも１つの第２のインサート本体表面244上に形成され得る。図示された実施形態においては、第２のインサート本体表面244上に４つの第２の接触領域235が形成されている。当業者であれば、インサート本体232のそれぞれのインサート本体表面240及び244上に任意の数の接触領域234，235が形成され得ることを理解するであろう。場合によっては、インサート本体232上に接触領域234又は235が形成されていなくてもよい。第２の駆動部250の係合部254（後述する）を受け入れるような寸法を有する１以上の係合部流路242が、第２のインサート本体表面244からインサート本体232内に延びていてもよい。図示された実施形態においては、インサート本体232には、第１のインサート本体表面240から第２のインサート本体表面244まで貫通して延びる円形の穿孔又はキャビティ238が形成されている。キャビティ238は、弁ヒータ150とドライバアセンブリ60との間の断熱又は熱分離を提供するように構成される。場合によっては、キャビティ238は円形である必要はない。他の実施形態においては、キャビティ238は、インサート本体表面240，244のいずれかを貫通していなくてもよい。他の実施形態においては、インサート本体232に複数のキャビティ238が形成されていてもよい。場合によっては、インサート本体232がキャビティ238を有している必要はない。当業者であれば、キャビティ238が任意の形状で形成され得ることを理解するであろう。
【0058】
図９及び図11を再び参照すると、第１の駆動部210が連結インサート230と係合しているときは、接触領域234、第１のインサート本体表面240及び第１の駆動部210の第２のインサート本体表面244は、第１の駆動部210から連結インサート230への熱エネルギーの伝達を少なくするように構成される少なくとも１つの熱分離逃がし部202を規定し得る。同様に、第２の駆動部250が連結インサート230と係合しているときは、接触領域235、第２の駆動部250のプレート本体256の表面270及び第２のインサート本体表面244が、第２の駆動部250から連結インサート230への熱エネルギーの伝達を少なくするように構成される少なくとも１つの熱分離逃がし部204を規定し得る。図示された実施形態においては、熱分離逃がし部202及び204は空気の間隙である。他の実施形態においては、逃げ部202及び204内に真空が形成され得る。必要に応じて、熱分離逃がし部202及び204内に断熱材料（図示せず）が挿入され得る。当業者であれば、熱分離逃がし部202及び204は、様々な形状であってもよく、様々な断熱材料を含んでいてもよいことを理解するであろう。
【0059】
図８、図12A、図15及び図16は、インタフェイスアセンブリ170の様々な図を示すものである。図示された実施形態においては、インタフェイスアセンブリ170は、シャフトヒータ150、本体ヒータ142及び制御システム24との間の電気的接続を提供するように構成される。インタフェイスアセンブリ170を弁アセンブリ100に機械的に連結するように構成される少なくとも１つの弁本体アダプタ139が、弁本体110からエンクロージャフレーム172内に延びていてもよい。一実施形態においては、弁本体アダプタ139は、弁本体110からインタフェイスアセンブリ170内への熱エネルギーの伝達を最小限にする又は妨げるように構成され得る。このため、弁本体アダプタ139は、弁本体アダプタ140に関して上記で述べたような、低い熱伝導率を有する（断熱性のある）様々な材料から構成され得る。場合によっては、弁本体アダプタ139は断熱材料から形成されていなくてもよい。図15に示されるように、インタフェイスアセンブリ170は、様々な構成要素を取り付けることができるように構成される少なくとも１つのエンクロージャフレーム172を含んでいる。シャフト122をインタフェイスアセンブリ170内まで延ばせるように構成される少なくとも１つの流路188がエンクロージャフレーム172内に形成されていてもよい。インタフェイスアセンブリ内の構成要素を保護するように構成される少なくとも１つのカバー（図示せず）が、エンクロージャフレーム172に対して着脱可能に連結されていてもよい。図示された実施形態においては、インタフェイスアセンブリは弁本体110の下方に位置している。必要に応じて、インタフェイスアセンブリ170は弁本体110の上方に位置していてもよい。
【0060】
図15に示されるように、センサ導電体152を受け入れて固定するように構成される少なくとも１つの第１のコネクタ156が、エンクロージャフレーム172上に形成されるか、あるいはエンクロージャフレーム172に取り付けられる少なくとも１つのプレート部174に取り付けられ得る。ヒータ電力導体154を受け入れて固定するように構成される少なくとも１つの第２のコネクタ158がプレート部174に取り付けられ得る。使用中は、ヒータアセンブリ150と電気的に通信し、ヒータアセンブリ150を駆動し、あるいはヒータアセンブリ150を制御するように構成される外部コネクタ（図示せず）が、コネクタ156及び158に接続され得る。あるいは、ヒータ電力導体及びセンサ導電体152，154（包括的に「ヒータ導電体152，154」ともいう）は、単一のコネクタに接続され得る。ヒータ導電体152，154の他端は、シャフトヒータ150にしっかりと連結され得る。必要に応じて、ヒータ導電体152，154を受け入れるように構成される少なくとも１つの中間電気コネクタ（図示せず）が、プレート部174に取り付けられていてもよい。歪み解放アセンブリ300（後述する）の様々な構成要素を受け入れしっかりと保持するように構成される少なくとも１つのブラケット又は固定部182が、エンクロージャフレーム172上に形成されるか、あるいはエンクロージャフレーム172に固定されていてもよい。図16は、エンクロージャフレーム172に形成された１以上の導電体流路160を介した本体ヒータ電力導体及びセンサ導電体146，148（「本体ヒータ導体146，148」ともいう）の配索を示すものである。簡略化のため、本体ヒータ導体146，148は図15においては図示されていない。図16に示されるように、図示された実施形態においては、本体ヒータ導体146，148は、プレート部174に取り付けられた第２のコネクタ158に配索される。必要に応じて、本体ヒータ導体146，148は、別個のコネクタ（図示せず）に配索されていてもよい。
【0061】
図12Aから図12B及び図13から図17は、弁アセンブリ100の動作中の弁本体110又はインタフェイスアセンブリ170に対する閉塞部104、シャフト122及びヒータ150の角度方向の変化中のヒータ導電体152，154の応力及び歪みを低減し、あるいはなくすように構成される導電体歪み解放アセンブリ300の様々な図を示すものである。図12Bに示されるように、図示された実施形態においては、少なくとも１つのバネ又は弾性部310及びヒータ導電体152，154が、少なくとも１つの管330内に形成された少なくとも１つの管流路332に配索され、この管流路332内に固定され得る。図示された実施形態においては、弾性部310は、実質的に矩形の断面を有するバネ鋼のリボンから形成されている。必要に応じて、弾性部310は、実質的に円形の断面を有するバネから形成されていてもよい。当業者であれば、弾性部310は、様々な断面を有する様々な材料から形成され得ることを理解するであろう。また、１対以上の補助導電体162が、管流路332に配索され、管流路332内に固定され得る。図示された実施形態においては、管330は、導電体152，154を弾性部310に接触させて保持するように構成される熱収縮チューブ材料である。熱収縮チューブ材料の例としては、ポリオレフィン、フッ化エチレンプロピレン（FEP）、カイナー（登録商標）（ポリフッ化ビニリデン）、PVC、シリコーンゴム、PTFE又はヴァイトンが挙げられるが、これらに限られるものではない。当業者であれば、管330は、様々な熱収縮材料から形成され得ることを理解するであろう。また、管330の熱収縮材料は、熱収縮材料をヒータ導電体152，154及び弾性部310に結合するように構成される接着材を含み得る。必要に応じて、管330は、シュリンクフレックス（登録商標）生地材料のような熱収縮生地から形成され得る。あるいは、管330は、繊維ガラス、金属、ケブラー（登録商標）、ノーメックス（登録商標）、ヘイラー（登録商標）、難燃性PET、ナイロン、レーヨン又は綿のような編組材料から形成され得る。場合によっては、管330は、熱収縮材料から形成されていなくてもよい。当業者であれば、様々な材料を管330に対して使用し得ることを理解するであろう。必要に応じて、ヒータ導電体152，154は、エポキシやシリコーンのような接着材で弾性部310に結合されていてもよいが、当業者であれば、任意の種類の接着材を用いてもよく、これにより管330を必要としない場合があってもよいことを理解するであろう。別の場合には、クランプ、ケーブル結束を用いて、あるいは、弾性部310及びヒータ導電体152，154を糸又はリボンを用いて巻き付けることによりヒータ導電体152，154を弾性部310に取り付けてもよい。当業者であれば、様々な材料、デバイス又はプロセスを用いてヒータ導電体152，154を弾性部310に取り付けてもよいことを理解するであろう。
【0062】
図16及び図17Aから図17Cに示されるように、図示された実施形態においては、弾性部310は、少なくとも１つの弾性部本体312と、少なくとも１つの第１の端部314と、少なくとも１つの第２の端部318とを含んでいる。簡略化のため、図16及び図17Aは、ヒータ導電体152，154を覆う管330のない状態の歪み解放アセンブリ300を示している。弾性部本体312の第１の端部314に少なくとも１つの第１の接続部316が形成され得る。図示された実施形態においては、第１の接続部316は、弾性部本体312に形成された平坦部である。他の実施形態においては、第１の接続部316は、弾性部本体312の第１の端部314に形成された孔又は開口であり得る。少なくとも１つの第２の接続部320は、弾性部本体312の第２の端部318に形成されるか、第２の端部318に隣接して形成されていてもよい。図示された実施形態においては、第２の接続部320は、アダプタ370（後述する）に取り付けられるように構成される略円形のフック又は節穴である。他の実施形態においては、第２の接続部320は、弾性部310に形成された孔又は開口であり得る。当業者であれば、第１の接続部316及び第２の接続部320は様々な形状であってもよいことを理解するであろう。
【0063】
図12Aから図17Cに示されるように、図示された実施形態においては、歪み解放アセンブリ300は、少なくとも１つのアダプタ370によってシャフト122及びシャフトヒータ150に連結されている。図13から図14は、アダプタ370の図を示している。必要に応じて、歪み解放アセンブリ300は、アダプタ370なしに直接シャフト122に連結され得る。図示されるように、アダプタ370は、少なくとも１つのアダプタ本体372を含んでいる。図示された実施形態においては、アダプタ本体372は、シャフトヒータ150と導電体歪み解放部300との間の熱エネルギーの伝達速度を下げるように構成される低熱伝導率の材料から形成される。低熱伝導率の材料の例としては、インサート本体232に関して上記で述べたものがある。必要に応じて、アダプタ本体372は、様々な材料から形成され得る。内部にシャフト122及びシャフトヒータ150を受け入れて保持するように構成される少なくとも１つのシャフト流路390がアダプタ本体372内に形成され得る。少なくとも１つのロック部（図示せず）が横断することを可能とするように構成される少なくとも１つの第１のロック部流路374が、アダプタ本体372内に形成され得る。シャフトヒータ150及びヒータ導電体152，154が横断することを可能とするように構成される少なくとも１つのヒータ流路386が、アダプタ本体372内に形成され得る。少なくとも１つの第２のロック部（図示せず）が横断することを可能とするように構成される少なくとも１つの第２のロック部流路376が、アダプタ本体372内に形成され得る。図示された実施形態においては、アダプタ370は、第１のロック部によってシャフト122にしっかりと連結され、アダプタ370は、第２のロック部によってシャフトヒータ150にしっかりと連結される。例示的なロック部としては、止めネジ、押さえネジ、機械ネジなどが挙げられる。必要に応じて、アダプタ370は、単一のロック部によりシャフトヒータ150及びシャフト122に固定され得る。他の実施形態においては、シャフト122及びシャフトヒータ150は、１以上の接着材を用いてアダプタ370に結合され得る。他の実施形態においては、アダプタ370は、シャフト122に形成されたネジ山（図示せず）とシャフト流路390に形成された螺合するネジ溝（図示せず）とによりシャフト122に固定され得る。同様に、アダプタ370は、シャフトヒータ150に形成されたネジ山とヒータ流路386に形成されたネジ溝（図示せず）とによりシャフトヒータ150に固定され得る。他の実施形態においては、シャフト122は、シャフト122の径とシャフト流路390との間の圧入によりアダプタ370に固定され得る。同様に、シャフトヒータ150は、シャフトヒータ150の径とヒータ流路386との間の圧入によりアダプタ370に固定され得る。当業者であれば、アダプタ370は、様々なロック部又は構成によりシャフト122及びシャフトヒータ150に固定され得ることを理解するであろう。
【0064】
図13及び図14を再び参照すると、弾性部本体312に接触するように構成される少なくとも１つのバネボス又は隆起部380が、１以上の表面388に隣接するアダプタ本体372上に形成されるか、あるいは１以上の表面388に隣接するアダプタ本体372に取り付けられ得る。図示された実施形態においては、隆起部380は、アダプタ本体372の中心からオフセットされた略円形形状を有しているが、当業者であれば、隆起部380は任意の形状を有していてもよく、アダプタ本体372の中心からオフセットされた位置になくてもよいことを理解するであろう。第２の接続部320を受け入れるように構成される少なくとも１つのノッチ又は凹部378が、弾性部本体312の第２の端部318に形成され、隆起部380及び／又はアダプタ本体372に形成され得る。少なくとも１つの固定具324を受け入れるように構成され、表面388からアダプタ本体372内に延びる少なくとも１つの固定具流路384が、アダプタ本体372に形成され得る。図15から図17Aに示されるように、固定具324は、弾性部310の第２の接続部320と固定具流路384に係合することにより、アダプタ本体372の隆起部380に形成された凹部378内で弾性部310の第２の端部318を表面388にしっかりと連結するように構成される。図示された実施形態においては、固定具324はソケットヘッドネジであるが、当業者であれば、様々な固定デバイスを用いてアダプタ370の凹部378内に第２の接続部320を固定してもよいことを理解するであろう。図示された実施形態においては、第２の接続部320は、固定具324によりアダプタ370に固定されるが、アダプタ370がインタフェイスアセンブリ170に対して角度方向を変化させているときに固定具324の周りを自由に回転することができる。場合によっては、第２の接続部320は、アダプタ370がインタフェイスアセンブリ170に対して角度方向を変化させているときに固定具324の周りを自由に回転できないようにアダプタ370に固定されていてもよい。
【0065】
図15から図17Cを再び参照すると、弁システム50の動作中は、弁閉塞部104、シャフト122、及びシャフトヒータ150は、インタフェイスアセンブリ170内でコネクタ156，158に対する角度方向を変化させる。一実施形態においては、例示的なCVDサイクル中のインタフェイスアセンブリ170に対する弁構成要素の角度方向の変化は、約10°から20°の間である。他の実施形態においては、角度方向の変化は、約０°から約90°の間であり得る。歪み解放デバイスを使用しない場合は、シャフトヒータ150の角度方向の変化により、ヒータ導電体152，154内に引っ張り応力又は引っ張り歪み、曲げ応力又は曲げ歪み、及び／又はねじり応力又はねじり歪み（又はこれらを組み合わせたもの）が生じ得る。ヒータ導電体152，154内の応力／歪みが導電体材料の弾性限界を超えることがあり、これにより、導電体152及び154の塑性変形、硬化、疲労及び最終的な機械的電気的破損が生じ、さらにシャフトヒータ150の破損及び弁システム50の加熱要素の一部の破損が生じる。シャフトヒータ導体152，154内の応力が導電体材料の弾性限界を超えないこともあるが、そのようなより低い応力下においても、弁動作のサイクルを何回もした後においては、ヒータ導電体152，154におけるそのような応力によってヒータ導電体152，154の疲労破損が生じ得る。
【0066】
図15から図17Cに示されるように、歪み解放アセンブリ300は、少なくとも１つの第１の接続領域344と少なくとも１つの第２の接続領域346との間に巻き付けられる。図示された実施形態においては、弾性部310は、第１の接続領域344から第２の接続領域346まで時計周りにおよそ1.5回巻かれている。当業者であれば、弾性部310が、第１の接続領域344と第２の接続領域346との間で任意の回数だけ巻かれていてもよいことを理解するであろう。他の実施形態においては、弾性部310は、第１の接続領域344から反時計回りに巻き付けられていてもよい。第１の接続領域344のちょうど手前で、弾性部310が曲がり始める前の第１の接続領域344に近接した位置の少なくとも１つの管入口334でヒータ導電体152，154が管330に入る。当業者であれば、管入口334は、第１の接続領域344に近接した位置になくてもよいことを理解するであろう。図示された実施形態においては、弾性部310の第１の接続部316、管330、及びヒータ導電体152，154は、少なくとも１つの固定具184により固定部182に連結された少なくとも１つのクランプ部176によって、第１の接続領域344でインタフェイスアセンブリ170のエンクロージャフレーム172にしっかりと取り付けられている。図示された実施形態においては、歪み解放アセンブリ300は、第１の接続領域344から始まって時計回り方向に巻かれている。
【0067】
図15から図17Cに示されるように、図示された実施形態においては、弾性部310は、曲線又は略インボリュート螺旋形状を有している。別の螺旋形状としては、等角螺旋、対数螺旋、オウムガイ螺旋、黄金螺旋、フィボナッチ螺旋、アルキメデス螺旋、オイラー螺旋、ポアンソー螺旋、ニールセン螺旋、Atzema螺旋、又は双曲線螺旋が挙げられるが、これらに限られるものではない。さらに、弾性部の形状は、時計のぜんまい、トラクションバネ、ぜんまいバネ又は時計バネの形状と類似なものであり得る。当業者であれば、弾性部310は、様々な螺旋形状あるいはこれらの螺旋形状を組み合わせたものであり得ることを理解するであろう。別の例では、弾性部310は、フラクタル幾何学に基づく自己相似構造の形状、あるいは非螺旋形状を有していてもよい。また、上記で挙げた螺旋形状は数式に基づくものであり、インタフェイスアセンブリ170に設置される弾性部310の実際の形状はこれらの数式に正確に従うものではない場合があることは理解できよう。
【0068】
図17Aは、弾性部310が第２の接続領域346に近づいたときの弾性部本体312とアダプタ370との間の接触を示している。図示されるように、弾性部本体312は、アダプタ370に形成された隆起部380の表面382に接触し始める。上述したように、図示された実施形態においては、弾性部310が隆起部380の表面382に接触する前に、シャフトヒータ導体152，154が、管出口336において管330から出てシャフトヒータ150に配索される。図17B及び図17Cに示されるように、図示された実施形態においては、弁アセンブリ100の動作中に、閉塞部104の角度方向が変化すると、弾性部310の形状が変化する。例えば、図17Bは、閉塞部104が閉位置のとき（図4Aを参照すると、θ＝０°のとき）の歪み解放アセンブリ300を示している。図17Cは、閉塞部104が全開位置のとき（図4Aを参照すると、θ＝90°のとき）の歪み解放アセンブリ300を示している。本質的に、図示された実施形態においては、シャフトヒータ150の角度方向の変化による弾性部310のすべての撓みは、弾性部310のインボリュート螺旋部360で生じる。アダプタ370が図17Bに示される閉位置から図17Cに示される開位置まで移動すると、初期螺旋形状360が第２の螺旋形状362に変化し、これにより、弾性部310が曲がり始める点350における導電体152，154とクランプ部176との間の相対運動がなくなることに加えて、管出口336における導電体152，154とシャフトヒータ150との相対運動もなくなる。これにより、ヒータ導電体152，154内の応力が低減されるか、あるいはなくなる。このため、弁システム50の動作によってシャフトヒータ導体152及び154の破損が生じることがない。
【0069】
図18から図19は、別のインタフェイスアセンブリ600と、シャフトヒータ150がインタフェイスアセンブリ600に対して回転する際に、シャフトヒータ150とインタフェイスアセンブリ上に設置されたコネクタとの間の電気的接続を行うように構成される少なくとも１つのスリップリング電気コネクタアセンブリ700（以下、「スリップリング700」という）とを用いる、弁アセンブリ100の実施形態の図を示している。すなわち、スリップリング700は、回転するシャフトヒータ150のヒータ導電体152，154からインタフェイスアセンブリ600上に設置されたそれぞれの固定コネクタ606及び608に電気信号を送信するように構成される。
【0070】
図18は、インタフェイスアセンブリ600の斜視図を示している。図示されているように、インタフェイスアセンブリ600は、少なくとも１つのヒータ電力コネクタ606と少なくとも１つのヒータセンサコネクタ608とが設置された少なくとも１つのエンクロージャフレーム602を含んでいる。図示されるように、スリップリング700は、弁シャフト122にしっかりと取り付けられるように構成される少なくとも１つのスリップリング回転ハウジング（「ロータ」）704と、エンクロージャフレーム602にしっかりと取り付けられるように構成される少なくとも１つのスリップリング固定ハウジング（「ステータ」）706とを含んでいる。スリップリング700は、スリップリングロータ704上に形成された少なくとも１つのスリップリング入口712と、スリップリングステータ706上に形成された少なくとも１つのスリップリング出口714とをさらに含んでいる。ヒータ導電体152，154は、シャフトヒータ150からスリップリング入口712に延びている。図示された実施形態においては、スリップリング入口712及びスリップリング出口714は、スリップリング700の反対側から延びている。当業者であれば、スリップリング入口712とスリップリング出口714は、スリップリング700の同じ端部から延びていてもよいことを理解するであろう。当業者であれば、スリップリングアセンブリ700とともに様々なスリップリング構成を使用し得ることを理解するであろう。
【0071】
図示された実施形態においては、スリップリング700は、スリップリング出口714から延びる１以上の導電体708及び710も含んでいる。導電体708及び710は、スリップリングロータ704上のスリップリング入口712にそれぞれ接続されるヒータ導電体152及び154からの電気信号をそれぞれコネクタ606及び608に送るように構成される。スリップリング700をエンクロージャフレーム602に機械的に連結するように構成される少なくとも１つのタブ702がスリップリングステータ706から延びている。少なくとも１つのロック部604が、エンクロージャフレーム602から延びていてもよい。ロック部604は、タブ702に係合してスリップリングステータ706が回転するのを妨げるように構成され得る。図示された実施形態においては、ロック部604は、エンクロージャフレーム602から延びるスタッドである。他の実施形態においては、ロック部604は固定具であり得る。場合によっては、スリップリングステータ706がエンクロージャフレーム602に直接固定され得るので、ロック部604を用いる必要がない。使用中、弁シャフト122及びシャフトヒータ150は、インタフェイスアセンブリ600に対して角度方向を変化させる。スリップリングロータ704に取り付けられたシャフトヒータ導体152，154は、シャフトヒータ150に対して移動しない。この結果、ヒータ導電体152，154上の応力又は歪みが低減されるか、あるいはなくなる。
【0072】
図20Aから図23は、少なくとも１つの弁閉塞部804（「閉塞部」ともいう）内に位置する少なくとも１つのヒータアセンブリ860を有する弁アセンブリ800の実施形態の様々な図を示すものである。弁アセンブリ800の側面、構成、構造、及び代替物の多くは、上記で詳細に説明した弁アセンブリ100のものと同様である。図20Aから図20Cは、弁アセンブリ800の様々な断面図を示している。図20Bに示されるように、弁本体810は、少なくとも１つの第１の穿孔812、少なくとも１つの第２の穿孔816及び第１の穿孔812と第２の穿孔816との間の少なくとも１つのテーパ領域814により規定される少なくとも１つの側壁818を含んでいる。あるいは、側壁818は、テーパ領域を有さずに、単一の穿孔のみを有していてもよい。側壁818及び閉塞部804は、弁通路820の領域を規定する。例えば、図20Aに示されるように、弁通路820は、テーパ領域814での弁本体810の円形領域から閉塞部804によりブロックされる領域を差し引いたものとして定義される。必要に応じて、弁通路は、第１の穿孔812又は第２の穿孔816での弁本体810の円形領域として定義され得る。弁通路820は、閉塞部804の上流にある少なくとも１つの流入ポート802と、閉塞部804の下流にある少なくとも１つの流出ポート808とを規定している。閉塞部804は、弁通路820のサイズを小さくすることにより、流入ポート802と流出ポート808との間の圧力差を維持し、これにより流入ポート802から流出ポート808への流れを制限するように構成される。一実施形態においては、弁アセンブリ800は、流入ポート802と流出ポート808との間の正圧の差を維持するように構成される。他の実施形態においては、弁アセンブリ800は、流入ポート802と流出ポート808との間で負圧の差を維持するように構成される。図示された実施形態においては、閉塞部804は、少なくとも１つの周縁部805を有する略円形形状を有しているが、当業者であれば、閉塞部804は様々な形状を有していてもよいことを理解するであろう。
【0073】
図20Aから図20Cを再び参照すると、図示された実施形態においては、閉塞部804の角度方向を調整するように構成される少なくとも１つのシャフト840が弁通路820を横切っている。図示された実施形態においては、閉塞部804は、少なくとも１つのクランプ本体806によってシャフト840に機械的に連結されている。必要に応じて、閉塞部804は、シャフト840と一体的に形成されていてもよい。弁アセンブリ100に関して上記で述べたように、使用中は、ドライバアセンブリ60は、弁本体810に対する角度θに閉塞部804の角度方向を変化させる作動力を提供することにより、弁通路820の領域を制御可能に調整する。図20Aは、弁本体810の中心線に対して角度θ＝０°である（「閉位置」ともいう）閉塞部804を有する弁アセンブリ800を示している。閉塞部804が閉位置にあるときに弁通路820の領域が最小となる。図20Aから図20Bに示されるように、閉位置においては、閉塞部804の周縁部805と側壁818との間に間隙822が存在し得る。閉位置においては、間隙822がゼロであり得る。弁が開くと、角度θ、間隙822及び弁通路820の領域がすべて増加する。
【0074】
図20A及び図21に示されるように、１以上の本体ヒータ880の１以上の弁本体加熱エレメント882を受け入れるように構成される１以上の本体ヒータ流路878が弁本体810に形成されていてもよい。図示された実施形態においては、本体ヒータ880は、本体ヒータ880上に形成されるか、本体ヒータ880と一体的に形成された１以上の温度センサ888を含んでいる。温度センサ888は、電気信号を制御システム24に送るように構成され、これによりユーザが本体ヒータ880を制御することを可能にし、これにより少なくとも１つの第１の加熱ゾーン830における弁本体810及び他の弁構成要素の温度を制御する。本体ヒータ880及び関連する温度センサ888の例示的なデザイン、材料及び構成としては、弁アセンブリ100に関して上記で述べたものが挙げられる。図示された実施形態においては、第１の加熱ゾーン830は、弁本体810を含んでいる。本体ヒータ880は、本体ヒータ880と制御システム24との間で電力信号及び電気信号を送るように構成され、本体ヒータ880から少なくとも１つのインタフェイスアセンブリ900に延びる１以上の本体ヒータ電力導体884及び１以上の本体ヒータセンサ導体886（「本体ヒータ導体884，886」ともいう）をさらに含んでいる。
【0075】
図21及び図22に示されるように、図示された実施形態においては、内部に少なくとも１つの閉塞部ヒータ860を受け入れるように構成される少なくとも１つの凹部852が閉塞部804に形成されている。使用中は、閉塞部ヒータ860を用いて第２の加熱ゾーン832内の弁800の温度を制御し得る。図示された実施形態においては、第２の加熱ゾーン832は、閉塞部804及び弁シャフト840を含んでいるが、当業者であれば、第２の加熱ゾーン832は、弁アセンブリ800の構成要素又は領域のいずれかを含み得ることを理解するであろう。また、当業者であれば、第１の加熱ゾーン830と第２の加熱ゾーン832との間で、例えば、シャフト840が図21に示される弁本体810及び他の弁構成要素を横断するところで熱エネルギーが伝達され得ることを理解するであろう。当業者であれば、弁アセンブリ800内に任意の数の加熱ゾーンがあってもよいことを理解するであろう。
【0076】
図示された実施形態においては、閉塞部ヒータ860は、凹部852内に位置した少なくとも１つの加熱エレメント862、少なくとも１つの制御センサ866、及び少なくとも１つの安全センサ870を含んでいる。例示的なセンサとしては、ヒータセンサ153に関して上記で述べたものが挙げられる。図示された実施形態においては、加熱エレメント862及びセンサ866，872は、弁通路820を流れる流出物が加熱エレメント862にダメージを与えることを防止するように構成された酸化マグネシウムのような誘電材料又は屈折材料（図示せず）により所定の位置に入れられていてもよい。誘電材料又は屈折材料に代えて、あるいはこれに加えて、凹部852を弁通路820から封止するためにカバー（図示せず）を用いてもよい。図示された実施形態においては、加熱エレメント862は、電流を熱エネルギーに変換するように構成される抵抗線又はトレースである。当業者であれば、様々な加熱材料又は構成が使用され得ることを理解するであろう。この実施形態においては、制御センサ866及び安全センサ870は、制御システム24と電気的に接続され、閉塞部804の温度に比例する電気信号を供給するように構成された熱センサ又は熱電対である。別の例示的な熱センサとしては、ヒータセンサ149及び153に関して上記で述べたものが挙げられる。当業者であれば、制御センサ866及び安全センサ870において様々な熱センサの種類が用いられ得ることを理解するであろう。加熱エレメント862及び／又は制御センサ866が破損した場合、安全センサ870からの電気信号により、制御システムは、破損の深刻さとCVDシステム10により実行されているプロセスの種類とに応じて、弁アセンブリ800又はCVDシステム10の全体を停止し得る。場合によっては、閉塞部ヒータ860は、安全センサ870を含んでいなくてもよい。図20Aから図22に示されるように、加熱エレメント852は、ャフト840から２つの方向に離れるように延びている。当業者であれば、加熱エレメント852は、シャフト840から任意の数の方向に離れるように延びていてもよいことを理解するであろう。少なくとも１つの導電体流路850がシャフト840に形成され得る。導電体流路850は、それぞれ加熱エレメント862、制御センサ866、及び安全センサ870に接続される１以上のヒータ電力導体864、１以上の制御センサ導電体868、及び１以上の安全センサ導電体872を内部に配索するように構成され得る。図20C及び図22に示されるように、シャフト840は、内部に形成されたシャフト流路842を有しており、このシャフト流路842は、導電体864、868及び872が少なくとも１つのインタフェイスアセンブリ900及び少なくとも１つの導電体歪み解放950までここを通ることを可能にしている。
【0077】
図23は、閉塞部ヒータ導電体864，868，872と本体ヒータ導体884，886を１以上のコネクタ906及び908に配策するように構成されるインタフェイスアセンブリ900の図を示すものである。簡略化のため、図23においてはセンサ導電体872は図示されていない。図示されているように、インタフェイスアセンブリ900は、その上に少なくとも１つの壁又はプレート部904が形成された少なくとも１つのエンクロージャフレーム902を含んでいる。図示された実施形態においては、コネクタ906，908がプレート部904に設けられている。本体ヒータ導体884，886が通過できるように構成された１以上の流路918がエンクロージャフレーム902上に形成されている。図示された実施形態においては、閉塞部ヒータ電力導体868及び本体ヒータ電力導体886がコネクタ906に接続される。閉塞部センサ導電体868，872がコネクタ908に接続される。当業者であれば、導電体のすべてが単一のコネクタに接続されていてもよいことを理解するであろう。
【0078】
図23を再び参照すると、インタフェイスアセンブリ900は、シャフト流路842からの閉塞部ヒータ導電体864，868，872をコネクタ906，908に配策するように構成された少なくとも１つの導電体歪み解放アセンブリ950をさらに含んでいる。導電体歪み解放950の側面、構成、構造、形状、及び代替物は、上記で詳細に述べられた弁アセンブリ100（図12A参照）で用いられた導電体歪み解放アセンブリ300のものと同様である。図示されるように、歪み解放アセンブリ950は、その上に少なくとも１つの第１の接続部966が形成された少なくとも１つの第１の端部964を有する少なくとも１つの弾性部960を含んでいる。少なくとも１つの第２の接続部970が、弾性部960の第２の端部968上に形成されている。第２の接続部970は、少なくとも１つのアダプタ980に形成された少なくとも１つの凹部974内に少なくとも１つの固定具によって固定されるように構成される。弾性部960及び導電体864，868，872は、導電体を弾性部960に固定するように構成される少なくとも１つの管（図示せず）を通って配索され、弾性部960がアダプタ980と接触する位置の近傍に位置する管出口976で管から出る。管の様々な構成が歪み解放アセンブリ300の管330に関して上記で述べられた。弾性部960及びヒータ導電体864，868，872は、第１の接続領域972と第２の接続領域974との間に巻き付けられる。弾性部960及びヒータ導電体864，868，872は、少なくとも１つのブラケット又は固定部910に少なくとも１つのクランプ部916及び少なくとも１つの固定具914により固定される。図23に示される弾性部960の形状は、略インボリュート形状であるが、歪み解放アセンブリ300に関して上記で述べたような別の形状も使用され得る。使用中、歪み解放アセンブリ950は、閉塞部804の角度方向の変化による応力及び歪みから導電体864，868，872を保護する。
【0079】
図24は、インタフェイスアセンブリ400及び導電体歪み解放アセンブリ500の実施形態の図を示すものである。図示されるように、インタフェイスアセンブリ400は、エンクロージャフレーム402上に形成されるか、エンクロージャフレーム402に取り付けられる１以上のプレート部404に設けられた１以上の電気コネクタ（図示せず）と電気的に接続される１以上の終端ブロック又はコネクタ部406及び408を有する少なくとも１つのエンクロージャフレーム402を含んでいる。歪み解放アセンブリ500は、少なくとも１つの第１の接続領域512と少なくとも１つの第２の接続領域514との間に巻き付けられたフレキシブル回路本体504を有するフレキシブル回路502として提供され得る。フレキシブル回路502に対する支持又は柔軟性を提供するように構成されるバネのような１以上の補助弾性部506が、フレキシブル回路本体504上に形成されるか、フレキシブル回路本体504に取り付けられ得る。図示された実施形態においては、フレキシブル回路502は、フレキシブル回路本体504上に形成されるか、フレキシブル回路本体504に取り付けられた導電トレース又は導電線として形成されるヒータ導電体508及び510を含んでいる。ヒータ導電体508，510は、少なくとも１つのヒータ410とコネクタ部406，408との間の電気的接続を提供するように構成される。図示された実施形態においては、フレキシブル回路本体504は、フレキシブル回路材料から形成される。例示的なフレキシブル回路材料としては、ポリエステル（PET）、ポリイミド（PI）、ポリエチレンナフタレート（PEN）、ポリエーテルイミド（PEI）、又は様々なフッ素ポリマ（FEP）及び共重合体が挙げられるが、これらに限られるものではない。他の実施形態においては、フレキシブル回路本体504は、別個のヒータ導電体508，510を有するワイヤードリボン又はフラットリボンケーブルとして提供され得る。
【0080】
上記で詳細に説明した様々な実施形態と例を参照することにより加熱される絞り弁装置並びにその使用及び製造方法が開示されたが、本発明の範囲に属することを意図された変更が当業者に容易に思いつくと考えられるので、これらの例は、限定するものではなく、例示的なものとして意図されているものであることは理解されるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図18】
【図19】
【図20A】
【図20B】
【図20C】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【国際調査報告】