[发明专利]用于高传导性阀的控制板

说明书

高纯度流体控制阀，包括可移动控制板，具有流通通道以增强内部阀容积的流体冲扫。该阀为喷射式和阀座式，使用嵌套的孔脊，可在较小的致动器运动的情况下实现高传导性。流通控制板特别适用于快速动作的比例控制应用，例如半导体制造中的气体输送。

相关申请的交叉参考

本申请要求基于美国专利法35U.S.C.§119(e)条，于2017年6月5日提交的，题为“用于阀的具有高通量通道的控制板”美国临时申请62/515,063，其全文引入本文用于所有目的。本申请与以下申请有关：2016年7月7日提交的题为“阀中的控制板”的美国专利申请15/204,245、2016年6月15日提交的题为“用于阀的低迟滞隔板”的美国专利申请15/182,978、2015年11月4日提交的题为“阀门行程放大器机构组件”的美国专利申请14/932,086、以及2015年6月12日提交的题为“用于流体和蒸气的高传导性阀”的美国专利申请14/737,564，它们每一个都全文引入本文用于所有目的。

背景技术

本发明涉及流体控制阀的可移动部分，其可在极端打开状态和极端关闭状态之间的任何位置主动地定位，以调节通过该阀的流体的流动。该可移动部分包括使一部分流动的流体穿过控制板的配置，从而通过减少潜在的流体停滞来提高清洁度。本发明特别适用于半导体器件、药品、或精细化学品工业制造过程中旨在高纯度按比例控制或调节控制流体输送的阀门中，以及许多类似的同时需要既在完全关闭状态中密封关闭又进行比例控制的流体输送系统。

发明内容

考虑到前述内容，申请人发明了一种高纯度流体控制阀，其包括可移动的控制板，该可移动的控制板具有至少一个流通通道以增强内部阀容积的流体冲扫(fluid sweep)。所述阀有喷射式和阀座式，其中在流体通道的开口处形成相对较窄的平坦平台，可以使平坦阀座通过移动与该平台接触来封闭流体流。在本申请中，喷射元件通常被描述为孔脊(orifice ridge)，而阀座元件通常被描述为控制板。所述阀使用嵌套的孔脊，通过提供较大的控制间隙长度和较小的封闭面积，从而以较小的致动器移动实现了高传导性。控制板具有连续不间断的平坦部分，其大小经过设置可以桥接相邻的孔脊节段(segments)，以在完全关闭的状态下切断流体流动。这些孔脊节段是共面的，可以拼起来以为控制板落座提供光滑的表面。所述流通控制板特别适用于快速动作的比例控制应用，例如半导体制造中的气体输送。

根据一个实施方案，控制板包括形成为具有平坦侧的基本圆形盘的控制板主体，其中该控制板体被至少一个流体通道刺穿，并且至少一个流体通道从该平坦侧延伸到相反一侧。

根据另一实施方案，一种阀组件包括阀体和控制板，阀体包括限定孔脊间的中间阀室部分的嵌套的孔脊，该中间阀室与流体通道有流体连通；控制板包括至少一个贯通控制板的流体通道，所述至少一个贯通控制板的流体通道使得流体能够在位于两个嵌套孔脊内侧的内部阀室部分和位于两个嵌套孔脊外侧的外部阀室部分之间进行可控流动，从而使一些受控流体流在整个阀组件内部冲扫过可能停滞的体积。

根据本发明的一方面，提供了一种用于高传导性阀的控制板。该控制板包括形成为基本圆形的盘的控制板主体，该盘具有平坦侧和与该平坦侧相反的相反侧，该控制板配置为由致动器使之在阀内移动，该平坦侧具有连续不间断的平坦部以切断阀内的流体流；限定在控制板主体内的至少一个流体通道，所述至少一个流体通道从所述平坦侧延伸到相反侧。根据各种实施例，所述至少一个流体通道包括限定在控制板主体中、并从平坦侧延伸到相反侧的多个流体通道。

根据一个实施例，所述多个流体通道围绕控制板主体的中心布置，并且平坦侧的连续不间断平坦部分围绕所述多个流体通道的每一个。根据另一实施例，控制板还包括形成于控制板主体的平坦侧中、位于控制板主体的中心处的凹口，所述多个流体通道成角度地从该凹口向外延伸到相反侧，并且平坦侧的连续不间断平坦部分围绕多个流体通道中的每一个。