[發明專利]具有硬質座面的閥組件

有效

• 申請號: 200580043127.0
• 申請日: 2005-12-19
• 公開（公告）號: CN101133270A
• 公開（公告）日: 2008-02-27
• 發明（設計）人: J·阿納斯塔斯
• 申請（專利權）人: MKS儀器公司
• 主分類號: F16K31/06
• 分類號: F16K31/06
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 蔡勝利

技術領域

本發明涉及流體流動控制領域，具體地說，涉及一種閥組件。更具體地，本發明涉及一種具有硬質座面的閥組件。

背景技術

流體閥具有多種廣泛的形式和尺寸，用于多種目的，控制性狀在從較輕氣態到較重漿狀和接近固態的范圍內的易流動材料，而且可以在如簡單雙態(開一關)、比例、直接手動和遠程電動的不同控制下以多種速度操作。在某些工業過程中，例如半導體和集成電路制造中氣體的自動控制，那些耗費較少電力，能夠對精確控制即便相對較大流體快速響應的閥組件，尤為引人關注。例如，大規模流量控制器廣泛用于半導體和集成電路制造中，以控制處理氣體的輸送，而該大規模流量控制器包括這種閥。

美國專利公開文獻No.4796854、No.5727769和No.6505812都屬于本發明的受讓人，這些美國專利中公開了電磁比例閥組件的實例。該公開的閥組件都包括可移動的閥部件，所述閥部件由電樞定位以打開和關閉閥口。

所述閥組件可使用金屬密封件或彈性材料密封件。金屬密封件或密封表面的使用消除了彈性材料密封件固有的來自大氣、除氣作用以及顆粒的滲透。其他材料，如玻璃、藍寶石或陶瓷，可用作座面，以避免由所述閥組件所控制的特定流體的化學降解，和/或避免由于例如溫度和壓力的降解。

通常優選地，在閥組件的座面中使用藍寶石，以代替金屬。在用于氣體精確輸送的高精度閥組件中，金屬座面需要手工研磨的最后工藝，使口表面合乎規格，以提供適宜的密封。然而，這種研磨工藝增加了勞動強度，使閥組件的制造成本增大。另外，金屬研磨的表面在較高溫度下會受到腐蝕性液體的侵蝕，隨著時間的過去會使密封性變差。作為可以制作為較平且光滑的較硬材料的藍寶石，不易于出現這種密封性的變差。

其它閥可包括有陶瓷球，該陶瓷球座落于錐形不銹鋼孔中。然而，這種布置不能提供在滿標度流量的2％至100％之間的平穩控制。

仍然需要一種新的、改進的閥組件。該閥組件優選提供改進的隔斷密封(cut-off?sealing)，消除對金屬部件進行手工加工的需要，允許將不能滲透的非金屬材料用于座面，并提供穩定長期控制閥關閉的能力。新的且改進的閥組件還優選針對多個滿標度范圍提供滿標度流量的2％至100％之間的平穩控制。

發明內容

因此，本發明提供一種閥組件，該閥組件包括閥體，該閥體具有孔和孔道，所述孔道延伸至所述孔的端部，以與所述孔流體連通。所述孔中接收有節流件，該節流件包括接收在所述孔的端部上的端壁和從所述端壁延伸的側壁。所述節流件的端壁限定節流孔，該節流孔與所述閥體的孔道流體連通。在所述節流件中接收有閥部件，該閥部件可沿相對于所述節流孔的軸線移動。

所述閥組件還包括片簧，該片簧固定在所述節流件的側壁的端部上并具有臂部，該臂部徑向向內延伸并固定至所述閥部件。所述片簧作用為相對于所述節流孔推壓所述閥部件。閥座固定至所述節流件的端壁并限定開口，該開口與所述節流孔流體連通，并且栓固定至與所述閥座相反的、閥部件的端部，從而，當所述閥部件沿所述軸線向所述節流孔移動時，所述栓與所述閥座接觸，以密封所述閥座的開口，并防止流體通過節流孔和閥體的孔道而流動。

根據本發明的一個方面，所述閥座和栓都由硬質、不能滲透的非金屬材料制成，該材料包括藍寶石。所述閥座和栓都具有平坦的座面，所述座面垂直于所述閥部件的軸線延伸。在其它特征和優點之中，本發明閥組件的新穎結構允許所述平坦的座面在制作過程中相互平行，從而，所述藍寶石栓和閥座可以提供改進的隔斷密封。

另外，使用藍寶石座面還消除了手工加工金屬部件的需要，而且提供穩定長期控制閥關閉的能力。此外，使用平坦的座面提供滿標度流量的2％至100％之間的平穩控制，超過多個滿標度范圍。

本發明的這些和其他特征及優點通過對下面結合附圖的詳細描述的閱讀，將更加顯而易見。

附圖說明

通過下面詳細描述以及附圖，本發明的上述和其他特征及優點將更加得以理解，其中：

圖1是根據本發明構造的閥組件的示意性實施例的分解透視圖；

圖2是包含在圖1的圓圈部分“2”中的、圖1的閥組件的放大分解透視圖；

圖3是圖1中的閥組件的一部分的剖視圖；

圖4是包含在圖3的圓圈部分“4”中的、圖1的閥組件的放大剖視圖；并且

圖5是包含在圖4的圓圈部分“5”中的、圖1的閥組件的放大剖視圖。

在所有這些附圖中，相同的附圖標記代表相同或相關的部件和單元。

具體實施方式