用于流体及气体的高传导性阀制造技术

在流体输送系统中使用的高传导性阀由平坦非圆形孔脊组成，具有平面控制表面的控制板最接近地定位成相邻于平坦非圆形孔脊，以调整阀有效开口面积且由此调整阀的传导性。非圆形孔脊的周边长度基本上大于具有类似大小的圆形孔的圆周，且因此所实现的有效开口面积尽管具有类似覆盖区域但基本上较大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及古老的且众所周知的阀的领域。非常简单的阀可由入口通道、出口通道及布置在这两个通道之间的可移动或可变形的控制元件组成。通过控制元件的移动和/或变形来调节流体的从一个通道至另一个通道的输送。流体输送方向可以与众所周知的名义设计(例如，入口及出口)不相关，或者这些设计可基于与应用(例如，在用于将流动限制为仅优选方向的逆止阀的情况下)相关的原因来进行选择。许多阀具有入口通道及出口通道以及控制元件，入口通道和出口通道形成为阀主体的各部分内的流体管道，且控制元件通过致动器(或流体自身)而移动至阀的腔室内的可变化位置。受控流体可以是液体、气体、真空、蒸气或处于这些状态的物质的组合。基本上，期望致动器的大部分不与受控流体接触。例如，具有用于人抓持的把手的手动致动器应避免使受控流体弄到人手上。存在的许多设计允许致动器移动，并同时保持受控流体处于阀腔室内且与致动器密封地分离。在制造半导体器件、药物、精细化学品及许多类似流体输送系统的工业处理中，具有用于流体的简单开关控制的致动器的阀及用于流体输送的成比例控制或调制控制的阀是众所周知的。在半导体制造设备中，用于操纵处理材料的任何流体输送装置通常要求注意保持所输送的反应物的高纯度。已知的是，在封装类型的密封件配置内滑动或旋转的机械轴通常引起高纯度处理材料的可侦测微粒子污染。而且，放射性、有毒、自燃或危险的流体在具有封装类型密封件的装置中被处理时被认为较不安全。针对这些关注，设计者开发出了阀，由此通过将阀腔室与包围阀的外部环境分离的灵活的且通常为金属性的元件来实现致动器密封。颁发给F.J.CallahanJr.等人的美国专利3,278,156是具有手动致动器的阀的一个示例，该阀使用金属波纹管将受控流体密封成与周围环境隔离。后来的体验表明，与波纹管的褶皱有关的相对较大的表面面积可能在高纯度流体输送系统中的内部污染源方面存在问题。颁发给TerrenceJ.Kolenc等人的美国专利4,606,374及美国专利4,732,363是使用用于密封的隔膜的阀的两个示例，在隔膜的情况下的流体暴露表面面积在一定程度上低于在褶皱的情况下的流体暴露表面面积，这些阀被示出为具有手动致动器。众所周知，各种致动器类型(包含气动类型及电类型)可与褶皱密封阀和隔膜密封阀两者一起使用。对完全使高纯度流体输送路径内的所有可能的吸湿位置最小化的期望导致缺乏任何内部聚合材料的阀设计，且因此导致用于解决阀腔室内的可移动控制元件与流体管道开口之间的金属-金属接触的设计。颁发给Jing-ChauWu等人的美国专利5,730,423及颁发给LouisA.Ollivier的美国专利5,755,428是使金属隔膜与包围阀主体内的流体管道开口的环形珠状阀座直接接触的金属隔膜的阀的两个示例。
技术实现思路
鉴于前述事项，申请人提出了一种适用于流体输送的高传导性阀，高传导性阀由平坦(通常，非圆形的)孔脊组成，具有平面控制表面的控制板最近地定位成相邻于孔脊，以调整阀有效开口面积，且由此调整阀的传导性。非圆形孔脊的周边长度基本上大于具有类似大小的圆形孔的圆周，且因此所实现的有效开口面积尽管具有类似的覆盖区域但基本上较大。此外，可以在单个阀内使用多个孔脊，以获得总的孔脊周边长度大于具有类似大小的圆形孔的圆周的益处。在第一实施例中，非圆形孔脊具有肾形形状，且控制板可通过任何适当的致动器布置来定位。在第二实施例中，非圆形孔脊具有肾形形状，且控制板通过盘形弹簧偏置以形成逆止阀。在另一实施例中，非圆形孔脊包含多个花瓣状弯曲，且可用于前述功能中的除适用于分流目的之外的任一者。在另一实施例中，被较大的肾形孔脊部分地包围的阀腔室外腔的一部分填充有相似且较小的第二肾形孔脊，第二肾形孔脊也与用于将流体馈送至较大的肾形孔脊的同一流体管道流体流通。在另一实施例中，多个非圆形孔脊形状平行地与公共阀入口区域流体流通。在另一实施例中，第一孔脊完全包围第二孔脊，且产生阀腔室内腔以允许去往由两个部分组成的阀腔室外腔的流动。本专利技术的至少一个实施例涉及一种阀，所述阀包括：阀主体，其具有第一流体管道开口；孔脊，其布置在所述阀主体内，且具有形成包围所述第一流体管道开口的非圆形闭合回路的多个互连片段，所述多个互连片段包括至少一个以远离所述第一流体管道开口的方式弯曲的片段；及控制板，其具有基本上平面的控制表面，所述控制表面被构造成定位在所述孔脊的上方。根据进一步实施例，所述阀主体包括第二流体管道开口。根据一些实施例，所述第二流体管道开口布置在所述孔脊的外部。根据另一实施例，所述多个片段还包括至少一个以朝向所述第一流体管道开口的方式弯曲的片段。根据进一步实施例，所述至少一个以远离所述第一流体管道开口的方式弯曲的片段相邻于所述至少一个以朝向所述第一流体管道开口的方式弯曲的片段。根据另一实施例，所述控制板能够在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置处，所述基本上平面的控制表面抵接所述孔脊，且在所述第二位置处，所述基本上平面的控制表面的至少一部与所述孔脊分离。根据一些实施例，所述非圆形闭合回路包括多个以远离所述第一流体管道开口的方式弯曲的片段。根据另一实施例，所述孔脊是第一孔脊，所述阀主体包括第二流体管道开口，且所述阀还包括第二孔脊，所述第二孔脊布置在所述阀主体内，且具有形成包围所述第二流体管道开口的非圆形闭合回路的多个互连片段。根据进一步实施例，所述阀主体包括第一流体管道，且所述第一流体管道开口及所述第二流体管道开口延伸至所述第一流体管道中。根据另一实施例，所述阀主体包括布置在所述第一孔脊和所述第二孔脊的外部的第三流体管道开口。根据进一步实施例，所述阀主体包括第一流体管道、第二流体管道和第三流体管道，所述第一流体管道开口延伸至所述第一流体管道中，所述第二流体管道开口延伸至所述第二流体管道中，且所述第三流体管道开口延伸至所述第三流体管道中，所述第三流体管道被构造成流体入口以接收流体流，且所述第一流体管道和第二流体管道被构造成流体出口，由所述第三流体管道开口以可控的方式提供的流体量在所述第一流体管道开口与所述第二流体管道开口之间分流。根据某些实施例，所述阀主体包括流体管道，且所述第一流体管道开口延伸至所述流体管道中，其中，所述第一孔脊的长度基本上大于所述流体管道的周长长度。本专利技术的至少一个实施例涉及一种阀，所述阀包括：阀主体，其具有第一流体管道开口和第二流体管道开口；第一孔脊，其布置在所述阀主体内，且具有形成包围所述第一流体管道开口的闭合回路的多个互连片段；第二孔脊，其布置在所述阀主体内，且具有形成包围所述第二流体管道开口的闭合回路的多个互连片段；及控制板，其具有基本上平面的控制表面，所述控制表面被构造成能够移动以抵接所述第一孔脊和所述第二孔脊。根据另一实施例，所述阀还包括形成在所述阀主体中的第一流体管道，其中，所述第一管道开口延伸至所述第一流体管道中。根据一些实施例，所述第一孔脊的长度基本上大于所述第一流体管道的周长长度。根据另一实施例，所述阀还包括形成在所述阀主体中的第二流体管道，其中，所述第一流体管道被构造成流体入口以接收流体流，且所述第二流体管道被构造成流体出口以提供所述流体流。根据另一实施例，所述阀还包括布置在所述阀主体内且位于所述第一孔脊的外部及所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阀，其包括：阀主体，其具有第一流体管道开口；孔脊，其布置在所述阀主体内，且具有形成包围所述第一流体管道开口的非圆形闭合回路的多个互连片段，所述多个互连片段包括至少一个以远离所述第一流体管道开口的方式弯曲的片段；及控制板，其具有基本上平面的控制表面，所述控制表面被构造成定位在所述孔脊的上方。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.13 US 62/011,8731.一种阀，其包括：阀主体，其具有第一流体管道开口；孔脊，其布置在所述阀主体内，且具有形成包围所述第一流体管道开口的非圆形闭合回路的多个互连片段，所述多个互连片段包括至少一个以远离所述第一流体管道开口的方式弯曲的片段；及控制板，其具有基本上平面的控制表面，所述控制表面被构造成定位在所述孔脊的上方。2.如权利要求1所述的阀，其中，所述阀主体包括第二流体管道开口。3.如权利要求2所述的阀，其中，所述第二流体管道开口布置在所述孔脊的外部。4.如权利要求1所述的阀，其中，所述多个片段还包括至少一个以朝向所述第一流体管道开口的方式弯曲的片段。5.如权利要求4所述的阀，其中，所述至少一个以远离所述第一流体管道开口的方式弯曲的片段相邻于所述至少一个以朝向所述第一流体管道开口的方式弯曲的片段。6.如权利要求1所述的阀，其中，所述控制板能够在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置处，所述基本上平面的控制表面抵接所述孔脊，且在所述第二位置处，所述基本上平面的控制表面的至少一部与所述孔脊分离。7.如权利要求1至6中任一项所述的阀，其中，所述非圆形闭合回路包括多个以远离所述第一流体管道开口的方式弯曲的片段。8.如权利要求1所述的阀，其中，所述孔脊是第一孔脊，所述阀主体包括第二流体管道开口，且所述阀还包括第二孔脊，所述第二孔脊布置在所述阀主体内，且具有形成包围所述第二流体管道开口的非圆形闭合回路的多个互连片段。9.如权利要求8所述的阀，其中，所述阀主体包括第一流体管道，且所述第一流体管道开口及所述第二流体管道开口延伸至所述第一流体管道中。10.如权利要求8所述的阀，其中，所述阀主体包括布置在所述第一孔脊和所述第二孔脊的外部的第三流体管道开口。11.如权利要求10所述的阀，其中，所述阀主体包括第一流体管道、第二流体管道和第三流体管道，所述第一流体管道开口延伸至所述第一流体管道中，所述第二流体管道开口延伸至所述第二流体管道中，且所述第三流体管道开口延伸至所述第三流体管道中，所述第三流体管道被构造成流体入口以接收流体流，且所述第一流体管道和第二流体管道被构造成流体出口，由所述第三流体管道开口以可控的方式提供的流体量在所述第一流体管道开口与所述第二流体管道开口之间分流。12.如权利要求1所述的阀，其中，所述阀主体包括流体管道，且所述第一流体管道开口延伸至所述流体管道中，其中，所述第一孔脊的长度基本上大于所述流体管道的周长长度。13.一种阀，其包括：阀主体，其具有第一流体管道开口和第二流体管道开口；第一孔脊，其布置在所述阀主体内，且具有形成包围所述第一流体管道开口的闭合回路的多个互连片段；第二孔脊，其布置在所述阀主体内，且具有形成包围所述第二流体管道开口的闭合回路的多个互连片段；及控制板，其具有基本上平面的控制表面，所述控制表面被构造成能够移动以抵接所述第一孔脊和所述第二孔脊。14.如权利要求13所...

【专利技术属性】
技术研发人员：基姆·恩格西·乌，
申请(专利权)人：株式会社堀场STEC，
类型：发明
国别省市：日本;JP