加热式节流阀装置及使用与制造方法制造方法及图纸

本文公开一种加热式节流阀装置，其包含具有阀驱动器的阀系统，所述阀驱动器被配置成经由热隔离驱动耦合器将旋转力提供到阀组合件，所述热隔离驱动耦合器被配置成防止热能从所述阀组合件传递到所述阀驱动器。所述阀组合件包含阀主体和阀闭合部件、阀轴杆，其中阀轴杆加热器在第一加热区中且一个或多个主体加热器在第二加热区中，从而允许使用者独立地控制所述加热区中的温度。提供电导体应变消除，其被配置成在所述阀闭合部件经历角定向的改变时消除轴杆加热器电导体中的应变。所述电导体应变消除包含缠绕在第一连接区域和第二连接区域之间的曲线柔性部件。区域之间的曲线柔性部件。区域之间的曲线柔性部件。

【技术实现步骤摘要】
加热式节流阀装置及使用与制造方法
[0001]本申请为申请日为2020年4月17日，优先权日为2019年4月22日，申请号为202080025421.3的专利技术专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求2019年4月22日提交的标题为“加热式节流阀装置及使用与制造方法(Heated Throttle Valve Apparatus and Methods of Use and Manufacture)”的第62/837,163号美国临时专利申请的优先权，所述临时专利申请的内容全文以引用的方式并入本文中。

技术介绍

[0004]节流阀在多种应用中使用，包含在多种多样的应用中控制压力和流量，这些应用包含半导体制造、医药制造、生物技术和太阳能及玻璃面板工业制造工艺。一个此类半导体应用是化学气相沉积(CVD)。在CVD工艺期间，已知的问题是气体和颗粒到阀组件的临界表面上的冷凝和或积聚，借此损害阀操作且导致昂贵的自动化生产线的停工。
[0005]虽然现有技术节流阀在过去已经被论证是有用的，但已经发现一些缺点。举例来说，从阀加热器和经加热阀组件到阀控制电子器件、驱动器电子器件和马达电子器件的热传递可能缩短那些电子器件的使用寿命。并且，各个阀组件的高温与阀组件和加热器相对于阀主体的运动组合可能导致包含连接到阀加热器的加热器电力线和加热器传感器线在内的电导体的故障。
[0006]如此，正需要一种用于使阀电子器件与阀的被加热区热隔离的改进的阀设计，以及一种针对用于为阀加热器供电和控制阀加热器的电导体的改进的应变消除。

技术实现思路

[0007]本申请公开一种加热式节流阀装置及使用与制造方法的各种实施例。在一个实施例中，本申请公开一种被配置成防止热能从经加热阀闭合部件传递的热隔离驱动耦合器。在一个实施例中，所述热隔离驱动耦合器包含具有至少一个第一驱动部件主体的至少一个第一驱动部件。第一驱动部件主体可包含形成于其上的至少一个第一板主体。此外，一个或多个第一啮合部件可从第一板主体延伸，且可被配置成啮合形成于定位于第一驱动部件和至少一个第二驱动部件之间的至少一个插入件的至少一个插入件主体中的一个或多个第一啮合部件通路。第二驱动部件可包含具有自其延伸的一个或多个第二啮合部件的至少一个第二驱动部件主体。第二啮合部件可被配置成啮合形成于插入件主体中的一个或多个啮合部件通路，所述插入件主体具有小于约2.00W/(m
°
K)的热导率。在另一实施例中，插入件主体具有小于约1.00W/(m
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K)的热导率。在另一实施例中，插入件主体具有小于约0.50W/(m
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K)的热导率。在另一实施例中，插入件主体具有小于约0.25W/(m
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K)的热导率。热隔离驱动耦合器可进一步包含位于第一驱动部件主体的第一板主体表面和第一插入件主体表面之间的至少一个第一热隔离隙槽，所述第一热隔离隙槽被配置成减少热能在第一驱动部件主体和插入件主体之间的传递。热隔离驱动耦合器可进一步包含位于插入件主体的第二插
入件表面和第二驱动部件主体的第二板主体表面之间的至少一个第二热隔离隙槽，所述第二热隔离隙槽被配置成减少热能在插入件主体和第二驱动部件主体之间的传递。
[0008]在另一实施例中，本申请公开一种电导体应变消除，其包含至少一个柔性部件，所述柔性部件具有拥有至少一个第一端和至少一个第二端的至少一个曲线柔性部件主体。柔性部件主体和至少一对电导体定位在形成于至少一个管道中的至少一个通路内，所述管道被配置成将所述对电导体固定到柔性部件。在一个实施例中，管道是被配置成将电导体固定到柔性部件的热缩材料。在替代实施例中，柔性部件主体具有大致内旋形状。在另一实施例中，柔性部件具有大致螺旋形状。
[0009]在另一实施例中，本申请公开一种阀组合件，所述阀组合件具有至少一个阀主体，所述阀主体具有至少一个侧壁、至少一个入口端口和至少一个出口端口，这些全部限定被配置成允许入口端口和出口端口之间的流的阀通道。阀组合件进一步包含具有至少一个阀闭合部件的至少一个阀轴杆，所述阀闭合部件耦合到所述阀轴杆上且被配置成经历相对于阀主体的角定向的改变，借此减小阀通道的大小。阀组合件进一步包含至少一个热隔离驱动耦合器，其包含第一驱动部件、第二驱动部件，以及定位于第一驱动部件和第二驱动部件之间的插入件，所述插入件被配置成将旋转力从第一驱动部件传输到第二驱动部件。插入件由具有低于约2.00W/(m
°
K)的热导率的材料制成。阀组合件进一步包含至少一个轴杆，其具有定位在轴杆加热器通路内的至少一个轴杆加热器，所述轴杆加热器具有与至少一个阀闭合部件热连通的至少一个轴杆加热元件。轴杆加热器可进一步包含至少一个轴杆加热器传感器。轴杆加热器被配置成控制阀轴杆和闭合部件的温度。阀组合件进一步包含与轴杆加热器电连通的至少一个接口组合件，所述接口组合件包含至少一个电导体应变消除，其被配置成将至少一个轴杆加热器电力导体和至少一个轴杆加热器传感器导体从轴杆加热器布设到定位于接口组合件上的一个或多个电连接器。阀组合件可包含至少一个阀主体加热器，其定位在形成于阀主体中的至少一个主体加热器通路内且与阀主体热连通。阀轴杆、轴杆加热器和阀闭合部件被配置成经历相对于阀主体和接口组合件的角定向的改变。轴杆加热器和阀主体加热器可独立地或非独立地控制，且可将阀闭合部件和阀主体的操作温度驱动到高于约200℃。
[0010]在另一实施例中，电导体应变消除包含至少一个滑环电连接器组合件，其包含具有至少一个滑环入口的至少一个滑环转子、具有至少一个滑环出口的至少一个滑环定子，所述滑环转子被配置成将来自轴杆加热器电力导体和轴杆加热器传感器导体的一个或多个电信号从轴杆加热器布设到滑环定子，所述滑环定子被配置成将所述电信号从滑环出口布设到定位于接口组合件上的至少一个电连接器。
[0011]在另一实施例中，电导体应变消除包含至少一个柔性电路组合件，其包含至少一个柔性电路主体，所述柔性电路主体具有形成于其上或附接到其的至少一对加热器电力导体和至少一对加热器传感器导体，所述加热器电力导体和加热器传感器导体被配置成将一个或多个电信号从轴杆加热器和轴杆加热器传感器布设到定位于接口组合件上的至少一个电连接器。
[0012]在另一实施例中，本申请公开一种控制闭合部件和阀主体之间的间隙的方法。提供至少一个阀主体加热器，所述阀主体加热器耦合到具有至少一个侧壁的至少一个阀主体，所述侧壁具有至少一个内部尺寸，所述主体加热器被配置成改变阀主体的温度，借此产
生侧壁的内部尺寸的改变。提供至少一个轴杆加热器，所述轴杆加热器与闭合部件热连通，所述闭合部件具有拥有至少一个外部尺寸的至少一个周边，所述轴杆加热器被配置成改变闭合部件的温度，借此产生闭合部件的周边的外部尺寸的改变。所述方法进一步包含感测闭合部件的温度和阀主体的温度，以及控制闭合部件和阀主体的温度，借此产生侧壁的内部尺寸和闭合部件的外部尺寸之间的至少一个间隙的尺寸的改变。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阀组合件，其包括：至少一个阀主体，其具有至少一个侧壁；至少一个第一加热器和至少一个第一加热器传感器，所述至少一个第一加热器和所述至少一个第一加热器传感器定位成与所述至少一个阀主体热连通，其中所述至少一个第一加热器被配置成控制至少一个第一加热区中的所述至少一个阀主体的至少一个温度；至少一个阀闭合部件，其中所述至少一个阀闭合部件和所述至少一个侧壁限定至少一个阀通道；至少一个阀轴杆，其通行穿过所述至少一个阀主体，并且具有耦合到其上的所述至少一个阀闭合部件，且所述至少一个阀闭合部件被配置成选择性地经历相对于所述至少一个阀主体的角定向的改变，借此控制所述至少一个阀通道的至少一个面积；至少一个第二加热器和至少一个第二加热器传感器，所述至少一个第二加热器与所述至少一个阀轴杆和所述至少一个阀闭合部件热连通，所述至少一个第二加热器和所述至少一个第二加热器传感器被配置成控制至少一个第二加热区内的所述至少一个阀闭合部件的至少一个温度；以及至少一个接口组合件，其与所述至少一个第二加热器电连通，所述至少一个接口组合件包含至少一个电导体应变消除，所述至少一个电导体应变消除具有由至少一个弹簧材料形成的至少一个曲线柔性部件，所述至少一个曲线柔性部件被配置成将一个或多个第二加热器电力导体从所述至少一个第二加热器布设到定位于所述至少一个接口组合件上的至少一个电连接器且将一个或多个第二加热器传感器导体从所述至少一个第二加热器传感器布设到所述至少一个电连接器。2.根据权利要求1所述的阀组合件，其中所述至少一个第二加热器定位于形成在所述至少一个阀轴杆中的至少一个轴杆加热器通路中。3.根据权利要求2所述的阀组合件，其中所述至少一个第一加热器和所述至少一个第二加热器是独立控制的。4.根据权利要求2所述的阀组合件，其中所述至少一个第一加热器和所述至少一个第二加热器并非是独立控制的。5.根据权利要求2所述的阀组合件，其中所述至少一个曲线柔性部件由弹簧金属、弹簧钢、和弹簧线材中之至少一者形成。6.根据权利要求1所述的阀组合件，其中所述至少一个第二加热器位于所述至少一个阀闭合部件中或是位于所述至少一个阀闭合部件上。7.根据权利要求6所述的阀组合件，其中所述至少一个第一加热器和所述至少一个第二加热器是独立控制的。8.根据权利要求6所述的阀组合件，其中所述至少一个第一加热器和所述至少一个第二加热器并非是独立控制的。9.根据权利要求6所述的阀组合件，其中所述至少一个曲线柔性部件由弹簧金属、弹簧钢、和弹簧线材中之至少一者形成。10.一种阀系统，其包括：至少一个驱动器组合件；至少一个阀组合件，其包含至少一个阀主体，其中所述至少一个阀组合件包含至少一
个热隔离驱动耦合器，所述至少一个热隔离驱动耦合器被配置成将旋转力经由至少一个阀轴杆从所述至少一个驱动器组合件传输到至少一个阀闭合部件，所述至少一个阀组合件进一步包括被配置成控制至少一个第一加热区内的所述至少一个阀主体的至少一个温度的至少一个第一加热器和至少一个第一加热器传感器，以及被配置成控制至少一个第二加热区中的所述至少一个阀闭合部件的至少一个温度的至少一个第二加热器和至少一个第二加热器传感器；并且至少一个接口组合件，其与所述至少一个第一加热器和所述至少一个第二加热器电连通，所述至少一个接口组合件包含至少一个电导体应变消除，所述至少一个电导体应变消除被配置成将一个或多个第二加热器电力导体和一个或多个第二加热器传感器导体从所述至少一个第二加热器布设到定位于所述至少一个接口组合件上的至少一个电连接器，其中所述至少一个电导体应变消除包含至少一个曲线柔性部件，所述至少一个曲线柔性部件由附接到所述一个或多个第二加热器电力导体和所述一个或多个第二加热器传感器导体中之至少一者的至少一个弹簧材...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特，
申请(专利权)人：MKS仪器公司，
类型：发明
国别省市：