[发明专利]一种超洁净阀

说明书

本发明公开了一种超洁净阀，用于半导体、生物医药、电子级化工等领域的超洁净流体输控。所述阀利用超洁净材料包覆永磁体，形成永磁体内嵌式超洁净阀芯，并置于超洁净材料所制而成的流室内，外部驱动元件置于流室外部，依靠磁力实现阀芯运动的非接触式控制，控制阀口启闭与开度。相比于传统电磁阀，该发明避免了阀杆推动阀芯所需的动密封结构，无滑动摩擦副引发的颗粒脱落污染，且所有与介质接触的均为超洁净材料，可满足超洁净需求。相比于现有超洁净阀，无需驱动机构以及阀杆等传动机构与流室之间的隔膜密封，可避免隔膜疲劳破裂引发的泄漏与寿命问题。

技术领域

本发明涉及阀技术领域，特别涉及一种用于半导体、生物医药、电子级化工等领域超洁净流体输控的超洁净阀。

背景技术

半导体、生物医药、电子级化工等领域对颗粒物等污染物十分敏感，对于生产工艺所需的液体或气体提出了非常高的洁净度要求，达到一定洁净度标准的材料或工艺称为超洁净材料或超洁净工艺。在需要超洁净流体或腐蚀性流体输控的领域，要求阀门须做到严格杜绝内部介质与外界相通，要安全可靠耐腐蚀，同时阀本身的启闭过程中不能产生磨损和颗粒物。而传统阀通常设置有类似阀杆这样的外部伸入控制件，这导致其原理上难以消除动密封点，在长期、多次的启闭过程中易产生外泄漏，甚至内部介质与外界相通，而发生外漏所导致的安全隐患、输送的流体受污染等后果代价十分巨大。此外，传统阀(如球阀、闸阀、蝶阀)因普遍存在滑动密封副，这些部件在长期密封动作过程中本身会产生磨损和颗粒脱落，导致介质被污染和密封不严。

对此，业界一般有两种应对措施：

一种措施是使用具有弹性的挠性元件作为密封件来将外侧阀杆等驱动器件和流道完全隔离开，如业内广为使用的隔膜阀(详情见专利WO2007089689A2，CN101365904A,CN1836124A，US20030722168)和波纹管阀,但是在这些实例中因为须满足超洁净的要求，其弹性动作元件往往需要使用超洁净的含氟塑料制作，但这些材料做成的弹性薄膜件力学性能尤其是疲劳受力性能较差，其寿命远远低于弹簧等常见致动件，在长期动作过程中易破裂、穿孔，同时因为弹性隔断元件的存在，像隔膜阀等本身无密封填料，致使一旦产生破裂或穿孔，阀内介质将直接与外界相通，导致阀报废甚至产生安全、良率等事故。所以弹性挠动薄膜件的使用虽在其良好运作时有优良的密封性能，但也严重制约了阀整体的寿命、增加了发生破裂的风险。

另一种措施是以较厚的洁净材料设置完全密封的阀壁，与外界完全隔离开来，这种全密封的形式较上述第一种措施使用寿命提升几个数量级，且不存在外泄漏等问题，但也使得阀的启闭无法受外界的控制，只能退化为自动开启的单向阀形式。

发明内容

本发明的目的在于为了克服现有技术的不足，提供一种永磁体内嵌式超洁净阀，其将封装有超洁净材料外壳的永磁体嵌入流室内部，而控制启闭的元件(如外置电磁铁、外置永磁体)置于流室之外，通过磁力这种非接触式的力来远程作用于永磁体阀芯以实现阀的启闭控制，消除了传统阀因设置阀杆等控制元件而存在的动密封点，在保证超洁净、耐腐蚀、无颗粒的前提下，从根本上杜绝了外泄漏的可能性；较现有隔膜阀、波纹管阀而言，解决了其弹性膜片寿命短、破裂后防护能力弱等问题，大幅提升了超洁净阀的使用寿命与安全性能；较现有的全密封超洁净单向阀而言，内嵌式永磁体阀芯的引入使之启闭可受外界的控制，能更好地满足不同超洁净流体输送的控制需要。

本发明包括阀体、阀盖、阀芯、弹性组件和致动组件；所述的阀体与阀盖紧密装配后，阀体内部作为超洁净流室，在超洁净流室流体出口设置出口流道；阀盖内部设置进口流道，进口流道设置在超洁净流室流体入口；阀芯通过弹性组件固定在超洁净流室内，位于超洁净流室流体入口；阀芯为一个或多个永磁体，阀芯外包覆超洁净材料；致动组件设置在阀盖外壁，致动组件与阀芯相对设置，致动组件为变磁装置，通过磁性的变化与弹性组件配合实现阀芯的运动。

进一步的，所述的超洁净材料是含氟塑料的任意组合。

进一步的，所述的含氟塑料包括过氟烷氧基、聚四氟乙烯或聚偏二氟乙烯。