一种真空系统单向阀，其包括：挡板，其用于延伸横跨真空系统中的流动路径；以及阀构件。挡板包括孔口，该孔口的周边包括阀座。阀构件包括被构造成与阀座配合的弯曲的密封表面。阀构件和孔口被构造成使得阀构件在关闭位置中遮挡孔口并与阀座密封以阻碍流体从出口端到入口端的流动，并且在使用中可移位以远离阀座移动并在打开位置中允许从入口端到出口端的流体流动；挡板的包围孔口的表面的至少一部分朝向阀的入口端倾斜，使得孔口在入口端处比其在出口端处小。在出口端处小。在出口端处小。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于真空系统的单向止回阀和止回阀设备
[0001]本专利技术的领域涉及用于真空系统中的单向阀。本申请要求于2020年8月13日提交的GB2012603.3的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
[0002]在真空系统中使用单向阀，以允许流体沿一个方向被泵送并抵抗流体从较高压力区域返回到真空区域。这些单向阀例如被用作内部减压阀(诸如，吹泄阀)，或用作干泵中的排气止回阀，或用作减排(abatement)系统中的单向阀。在真空系统内发现的压力差可能很高并且这些需要有效密封。
[0003]对于具有苛刻的热和化学条件的应用(诸如，半导体应用)，处理室常常包含强酸/碱气体、以及固体和可冷凝的副产品。包含弹性体(这些材料通常用于在这种阀中进行密封)的止回阀的使用变得越来越受较高的泵和管操作温度要求的限制，尤其是在腐蚀性环境内。
[0004]将期望提供一种改进的单向阀，其对腐蚀性和热过程气体具有抵抗力并提供有效密封。
技术实现思路
[0005]一个方面提供了一种真空系统单向阀，其包括：挡板，其用于延伸横跨所述真空系统中的流动路径，所述挡板包括孔口，所述孔口的周边包括阀座；阀构件，其包括被构造成与所述阀座配合的弯曲的密封表面，所述阀构件和孔口被构造成使得所述阀构件在关闭位置中遮挡所述孔口并与所述阀座密封以阻碍流体从出口端到入口端的流动，并且在使用中可移位以远离所述阀座移动并在打开位置中允许从所述入口端到所述出口端的流体流动；所述挡板的包围所述孔口的所述表面的至少一部分朝向所述阀的所述入口端向内倾斜，使得所述孔口在所述入口端处比其在所述出口端处小；并且其中，所述孔口的所述倾斜表面的直径方向上相对的部分包围介于30
°
和70
°
之间的角度。
[0006]已发现，围绕阀的孔口的倾斜表面能够提供与阀构件的弯曲表面的有效密封，且特别地，已发现介于30
°
和55
°
之间(在一些实施例中，介于30
°
和45
°
之间)的角度牢固地、稳健地接收阀构件并提供有效密封。在其他情况下，已发现介于45
°
和55
°
之间(在一些情况下，介于45
°
和100
°
之间)的角度是有效的。
[0007]本专利技术的专利技术人认识到，在可压缩弹性体类型的材料不可用于密封的情况下，如果要使密封有效，则密封表面具有良好的接触是特别重要的。此外，如果阀将连续地移位，则每次阀移位时其取向可能略微改变，且因此还有利的是，可用的密封表面未被局限到特定取向。具有弯曲表面和倾斜的阀座的阀提供有效的密封表面，并且允许阀构件在阀构件处于不同取向的情况下有效地密封。在这方面，尽管阀座具有与阀构件的弯曲截面对应的弯曲截面可能似乎是有利的，但已发现，为了便于制造和限制变形对密封性能所带来的影响，倾斜的(优选地，锥形的)阀座是有效的。
[0008]坡度角、以及孔口和阀构件的相对尺寸被选择成使得阀座处的表面的坡度在期望的配合位置处与阀构件的弯曲表面相切。在这方面，在阀座和阀构件被选择为具有类似直径的情况下，则阀构件在最靠近阀构件的最宽部分的点处与阀座配合，在该点处，阀构件表面的坡度是陡峭的，并且在这种情况下适当的角度是较小的角度。使阀构件具有与阀座类似但比其稍大的直径具有一些优点，因为它允许阀座的直径更宽且因此改进传导性。然而，已发现，在真空系统中，较小的角度意味着阀构件的初始移位提供了窄的开口，该开口由于阀座的陡峭坡度而逐步增大。这种逐步打开调节了系统中的背压变化，从而提供逐步的压力变化，并通过减小气体通过阀的初始泄漏率来降低球弹入和弹出阀座的任何趋势。当与具有带更广角的阀座的止回阀的真空系统相比较时，这允许改进真空系统的性能并减少阀上的磨损。
[0009]在一些实施例中，所述阀构件由金属制成，且在其他实施例中由陶瓷制成。
[0010]在一些实施例中，所述阀构件由不锈钢制成，且在一些实施例中，所述阀座由不锈钢制成。
[0011]不锈钢密封件是稳健的、硬质的、耐高温的，并且提供有效的密封表面。
[0012]在一些实施例中，所述阀构件由与所述阀座不同的金属制成，在一些实施例中，所述阀构件包括镍铬钼合金，在一些情况下包括哈氏合金(镍57％、Mo 15
–
17％、Cr 14.5
–
16.5％、Fe 4
–
7％)。
[0013]由不同的金属形成阀座和阀构件可有助于抑制在高温下这两者之间的结合。镍铬钼合金(诸如，哈氏合金)对于阀构件是特别好的选择，因为它抵抗恶劣的环境和高温。
[0014]阀的构型允许实现有效密封，而不需要可能在高温下和在腐蚀性环境中退化的可压缩的弹性体材料。这允许使用诸如金属之类的材料，这些材料是稳健的并且抵抗许多恶劣的环境。
[0015]在一些实施例中，包围所述孔口的所述表面的所述倾斜部分从面向所述阀的所述出口端的表面朝向面向所述入口端的所述表面延伸，并且对于延伸到面向所述入口端的所述表面的部分变得更陡峭，所述阀座定位在所述坡度角变化处的位置或靠近所述坡度角变化处的位置。
[0016]在一些实施例中，坡度角朝向入口端变得更陡峭，并且这允许阀座的位置靠近其变得更陡峭的区域且远离入口侧的孔口的边缘。这使得阀座更稳健，其中支撑阀构件的阀座部分不靠近孔口的边缘。
[0017]在一些实施例中，形成所述阀座的材料具有介于0.1Ra和1.0Ra之间、优选地介于0.3Ra和0.5Ra之间的粗糙度。
[0018]在一些实施例中，形成所述阀构件的材料具有介于0.01Ra和0.5Ra之间的粗糙度。
[0019]阀构件和阀座的粗糙度对密封的质量有影响，并且在阀构件和阀座由金属而不是更有弹性的材料制成的情况下，这种影响会特别重要。已发现，介于0.1Ra和1.0Ra之间、优选地介于0.3Ra和0.5Ra之间的粗糙度提供了用于阀座的有效的表面和有效密封。此外，这样的表面能够以具成本效益的方式产生。可能有利的是，阀构件被形成为比阀座更光滑。
[0020]替代性实施例在孔口的倾斜表面中提供凹口，并且该凹口提供不接触阀构件的弯曲表面的区域，使得阀构件在凹口的两侧上的两个位置处接触阀座。这对于密封能够特别
有效，实际上提供了两个密封位置。
[0021]在一些实施例中，所述阀构件是实心的，而在其他实施例中，所述阀构件是中空的。阀构件可由若干种材料形成，并且可以是中空的或实心的，并且通常被构造成具有一定的质量，该质量被选择为提供抵抗气体反向流动的适当保护，同时不会太大以致于它在真空系统上产生显著的背压。
[0022]在一些实施例中，阀包括从所述阀构件的所述弯曲表面延伸的突起，所述突起延伸穿过所述孔口并且包括固持部分，该固持部分从所述突起向外延伸并被构造成当所述阀处于所述打开位置中时限制阀构件朝向所述出口端的行进。
[0023]阀构件应被固持在阀内，并且这可本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种真空系统单向阀，其包括：挡板，其用于延伸横跨所述真空系统中的流动路径，所述挡板包括孔口，所述孔口的周边包括阀座；阀构件，其包括被构造成与所述阀座配合的弯曲的密封表面，所述阀构件和所述孔口被构造成使得所述阀构件在关闭位置中遮挡所述孔口并与所述阀座密封以阻碍流体从出口端到入口端的流动，并且在使用中能够移位以远离所述阀座移动并在打开位置中允许从所述入口端到所述出口端的流体流动；所述挡板的包围所述孔口的所述表面的至少一部分朝向所述阀的所述入口端向内倾斜，使得所述孔口在所述入口端处比其在所述出口端处小；并且其中，所述孔口的所述倾斜表面的直径方向上相对的部分包围介于30
°
和70
°
之间的角度。2.根据权利要求1所述的真空系统单向阀，其中，所述孔口的所述倾斜表面的所述直径方向上相对的部分包围介于30
°
和55
°
之间的角度。3.根据权利要求1或2所述的真空系统单向阀，其中，所述孔口的所述倾斜表面的所述直径方向上相对的部分包围介于30
°
和45
°
之间的角度。4.根据任一前述权利要求所述的真空系统单向阀，其中，形成所述阀构件的材料具有介于0.01Ra和0.5Ra之间的粗糙度。5.根据任一前述权利要求所述的真空系统单向阀，其中，形成所述阀座的材料具有介于0.1Ra和1.0Ra之间、优选地介于0.3Ra和0.5Ra之间的粗糙度。6.根据任一前述权利要求所述的真空系统单向阀，其中，所述阀构件和所述阀座由不锈钢形成。7.根据权利要求1至5中任一项所述的真空系统单向阀，其中，所述阀构件和所述阀座由不同的金属形成。8.根据前一权利要求所述的真空系统单向阀，其中，包围所述孔口的所述表面的所述倾斜部分从...
【专利技术属性】
技术研发人员：龙彩楠，I，
申请(专利权)人：爱德华兹有限公司，
类型：发明
国别省市：
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