旋叶式节流阀制造技术

一种旋叶式节流阀，具有一阀体、一固定阀门、二旋转阀门及一转动装置。其中阀体具有一流体导管，其贯穿阀体且约略呈中空圆柱状，而固定阀门位于流体导管之内，并由一固定圆柱及多片固定叶片所构成。二旋转阀门则位于固定圆柱的同侧，并分别由一旋转圆柱及多片旋转叶片所构成。转动装置分别耦接至二旋转阀门，使得二旋转阀门的旋转叶片得以作同轴反向旋转，故可利用二旋转阀门的两对应旋转叶片之间的相对平移，用以缩放固定阀门的二相邻固定叶片与流体导管的内环壁所构成的导孔的横截面积，借以改变流体的流速大小。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种节流阀(Throttle Valve)，且特别是有关于一种旋叶式节流阀。
技术介绍
阀(Valve)是半导体工艺设备里用量最大的一种配件(Parts)，使用阀的目的是为了控制管件内流体的流量，所以几乎整个半导体工艺设备从气体来源处(Gas Source)开始，经过重重的管路到反应器，一直到真空系统的排出端(Exhaust)都有阀的存在。依照阀的用途，可将阀约略区分成开关式(On/Off)的阀及可调整式(Adjustable)的阀。其中，开关式的阀主要是用来断绝或继续流体在某一定点间的流通，而可调整式的阀则是用来调整流体在管件里的流量。节流阀(Throttle Valve)是现在普遍使用在真空系统里的一种可调整式阀，为了更能精准控制流体的流速，故可将节流阀的阀门连接至一步进马达(Stepper Motor)，只要输入适当的电流，步进马达便会自动调节阀门的位置，因而改变节流阀的传导度(Conductance)，借以控制真空系统的整体有效抽气速率(Pumping Speed)，而目前较为常见的节流阀是蝴蝶阀(Butterfly Valve)。请参考图1A、图1B，其分别为公知的蝴蝶阀的纵向剖面示意图及横向剖面示意图。蝴蝶阀100主要由阀体110、旋转阀门120及转轴130所构成，阀体110具有一流体导管112，其贯穿阀体110，使得流体可依照图式的箭头方向在流体导管112之内流动。转轴130配置于流体导管112之内，而旋转阀门120则以转轴130为轴心作旋转。因此，当提供转矩使转轴130转动时，旋转阀门120将对应转轴130的转动而转动，故可改变旋转阀门120的位置，进而控制流体的流速。由于公知的蝴蝶阀的转动行程(stroke)较长，为了大幅改变流体的流速，而须旋转上述的旋转阀门至设定的角度时，将相对花费较长的时间。此外，由于蝴蝶阀的旋转阀门的运动方向平行于流体的流场方向，如此将使得旋转阀门容易受到流体的正向推力的影响，导致蝴蝶阀对于调节流体流速的反应速度将趋于缓慢。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种旋叶式节流阀，将可大幅缩短阀门的移动行程，借以提高节流阀对于流体流速的反应速度，此外，当利用步进马达提供阀门的转矩时，将可降低步进马达的负载，进而延长步进马达的使用寿命。基于本专利技术的目的，本专利技术提出一种旋叶式节流阀，是由一阀体、一固定阀门、一第一旋转阀门、一第二旋转阀门及一转动装置所构成。阀体具有一流体导管，其贯穿阀体且约略程中空圆柱状。固定阀门是由一固定圆柱及多片固定叶片所组成，其中固定圆柱位于流体导管的轴线上，而这些固定叶片是径向对称突出于固定圆柱的外环面，且辐射状延伸并连接该流体导管的内环壁，其中相邻的固定叶片与该流体导管的内环壁之间分别构成多个导孔。第一旋转阀门及第二旋转阀门均位于固定阀门的同一侧，并分别具有一旋转圆柱及多片旋转叶片，其中二旋转圆柱均与固定圆柱同轴，而旋转叶片则径向对称突出于对应的旋转圆柱的外环面，且辐射状延伸并接近该流体导管的内环壁。转动装置耦接至二旋转圆柱，并适于在固定圆柱的轴向上，分别反向旋转二旋转圆柱，而分别带动第一旋转阀门的旋转叶片及第二旋转阀门的旋转叶片作同轴反向旋转，用以分别缩放对应的导孔的横截面积。本专利技术的旋叶式节流阀是利用二旋转阀门的两对应旋转叶片之间的相对转动平移，用以缩放固定阀门的固定叶片与流体导管的内环壁所构成之导孔的横截面积，进而控制调节流体的流速，同时缩短两旋转阀门的缩放导孔大小的行程，因而提高节流阀的反应速度。此外，本专利技术的旋转叶片的移动方向垂直于流场方向，故其移动方向的受力面积远小于公知的节流阀(蝴蝶阀)的旋转阀门的受力面积，故较不容易受到流场方向的影响。另外，本专利技术的旋转阀门的旋转叶片为薄片状，因而大幅减轻其重量，因此，除了可以增加节流阀的反应速度之外，亦可降低步进马达的负载，延长其使用寿命。附图说明图1A、图1B分别为公知的蝴蝶阀的纵向剖面示意图及横向剖面示意图；图2为本专利技术的较佳实施例的旋叶式节流阀的纵向剖面示意图；图3为固定阀门与二旋转阀门的立体图；以及图4A～图4C分别为固定叶片与旋转叶片间作相对运动的示意图。100蝴蝶阀 110阀体112流体导管 120旋转阀门130转轴 200旋叶式节流阀210阀体 212流体导管214内环壁 216导孔220固定阀门 222固定圆柱224固定叶片 226平面228轴承 230第一旋转阀门232旋转圆柱 234旋转叶片236平面 240第二旋转阀门242旋转圆柱 244旋转叶片246平面 250转动装置252传动机构 254心轴256管轴 258齿轮组260步进马达 262外壳 具体实施例方式请同时参考图2及图3，其中图2为本专利技术的较佳实施例的旋叶式节流阀的纵向剖面示意图，而图3为固定阀门与二旋转阀门的立体图。如图2所示，旋叶式节流阀200主要由阀体210、固定阀门220、第一旋转阀门230、第二旋转阀门240及转动装置250所构成。阀体210具有一流体导管212，其贯穿阀体210，并约略呈中空圆柱状，且具有一内环壁214，而流体则依照图式的空心箭头方向，同向或反向地流动于流体导管212之内。如图2及图3所示，固定阀门220由一固定圆柱222及多片固定叶片224所构成，其中固定圆柱222位于流体导管212的轴线上，而固定叶片224则在固定圆柱222的径向上对称突出于固定圆柱222的外环面，且辐射状延伸并连接流体导管212的内环壁214。值得注意的是，两相邻的固定叶片224与流体导管212的内环壁214之间分别构成导孔216，如图3的组件标号216所示，用以让流体通过，值得注意的是，导孔216的横截面积约略等于固定叶片224的横截面积。同样如图2及图3所示，第一旋转阀门230位于固定阀门220的一侧，并可与固定阀门220至少部分重叠，且第一旋转阀门230主要由一旋转圆柱232及多片旋转叶片234所构成，其中旋转圆柱232与固定圆柱222同轴，而旋转叶片234则在旋转圆柱232的径向上对称突出于旋转圆柱232的外环面，且辐射状延伸并接近流体导管212的内环壁214，并使得旋转叶片234约略呈扇形薄片状，其中旋转叶片234的数目等于固定叶片224的数目，即等于导孔216的数目，而旋转叶片234的面积约略大于等于导孔216的面积的一半，且旋转叶片234的接近固定叶片224的平面236约略共面于固定叶片224的接近旋转叶片234的平面226，即这些旋转叶片234贴近固定叶片224。同样如图2及图3所示，第二旋转阀门240与第一旋转阀门230同样位于固定阀门220的同一侧，并可与固定阀门220至少部分重叠，且第二旋转阀门240的结构约略与第一旋转阀门230相同，亦由一旋转圆柱242及多片旋转叶片244所构成，其中旋转圆柱242与固定圆柱222同轴，而旋转叶片244则在旋转圆柱242的径向上对称突出于旋转圆柱242的外环面，且辐射状延伸并接近流体导管212的内环壁214，使得旋转叶片244约略呈扇形薄片状，其中旋转叶片244的数目等于固定叶片224的数目，即等于导孔216的数目，而旋转叶片244的面积同样约略为导孔216的面积的一半，即约略等于第一旋转阀门230的旋转叶片234本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋叶式节流阀，其特征是，至少包括： 一阀体，具有一流体导管，其中该流体导管呈中空圆柱状，并贯穿该阀体，且具有一内环壁； 一第一阀门，配置该流体导管之内，并具有一第一圆柱及数个第一叶片，其中该第一圆柱实质上位于该流体导管的轴线上，而该些第一叶片在该第一圆柱的径向上对称突出于该第一圆柱的外环面，且辐射状延伸并邻接该流体导管的该内环壁，并且相邻的该些第一叶片与该流体导管的该内环壁分别构成一导孔； 一第二阀门，配置于该流体导管之内，而位于该第一阀门的一侧，并可与该第一阀门至少部分重叠，其中该第二阀门具有一第二圆柱及数个第二叶片，而该第二圆柱实质上同轴于该第一圆柱，且该些第二叶片在该第二圆柱的径向上对称突出于该第二圆柱的外环面，而辐射状延伸并邻近该流体导管的该内环壁； 一第三阀门，配置于该流体导管之内，而与该第二阀门位于该第一阀门的同一侧，并可与该第一阀门至少部分重叠，其中该第三阀门具有一第三圆柱及数个第三叶片，其中该第三圆柱约略同轴于该第一圆柱，且该些第三叶片在该第三圆柱的径向上对称突出于该第二圆柱的外环面，而辐射状延伸并邻近该流体导管的该内环壁；以及 一转动装置，耦接至该第二阀门及该第三阀门，适于在该第一圆柱的轴向上，分别带动该些第二叶片及该些第三叶片作同轴反向旋转，用以缩放该些导孔的横截面积。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建维，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]