[实用新型]一种低功耗的超洁净差动电磁阀

说明书

本实用新型公开了一种低功耗的超洁净差动电磁阀。阀盖和阀座紧密装配合围成超洁净流室，超洁净流室有进入、排出流路；内设超洁净阀芯，超洁净流室顶部和底部外的阀盖外壁分别安装有外侧上层永磁体和外侧下层永磁体；外侧上层永磁体和外侧下层永磁体之间的阀盖外壁套装设有致动线圈，固定套外套装有阀芯位移传感器，阀芯位移传感器用于实时检测超洁净阀芯在超洁净流室中的轴向位置。本实用新型仅在维持开度时通电，解决了线圈驱动的超洁净电磁阀中电流较大，发热严重以致超洁净介质温升过高的问题，减小了线圈式超洁净电磁阀的功耗。

技术领域

本实用新型涉及阀技术领域的一种电磁阀，具体涉及一种适用于超洁净场合的低功耗电磁阀。

背景技术

半导体、生物医药、电子级化工等领域对颗粒物、离子等污染物十分敏感，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。输送超洁净流体介质的流控元件，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。

在需要超洁净流体或腐蚀性流体输控的领域，常需要使用超洁净电磁阀作为超洁净流控的基础元件，而传统电磁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。此外，传统电磁阀往往采用金属弹性元件(如返簧)，会给整个超洁净环境带来污染，若采用非金属的弹性元件(如聚四氟乙烯PTFE弹簧)，又存在刚度不足、制造困难、使用寿命短等问题。

对此，业界的常见措施是使用电动隔膜阀，(详情见专利WO2007089689A2，CN101365904A,CN1836124A，US20030722168)，通过电机推动具有弹性的挠性元件形变实现阀口启闭与开度控制，挠性元件隔膜作为密封件来将外侧阀杆等驱动器件和流道完全隔离开，保障了流体的洁净特性，但存在隔膜易疲劳破裂、控制响应速度慢等问题。申请号为CN202011163914.1的中国实用新型，提供一种超洁净比例电动阀，利用最小磁阻原理实现启闭阀口，对阀口位置可以实现精确控制；但相对于电磁线圈驱动形式，存在整体结构体积大，对阀口的控制响应速度慢的问题。

相对于电机驱动的电动阀，依靠线圈驱动的电磁阀具有结构紧凑、控制响应迅速等优势，但制约线圈驱动的电磁阀应用于超洁净流控领域的重要因素之一在于：受到超洁净特性的限制，相较于传统电磁阀，超洁净电磁阀的衔铁气隙较大，导致维持阀芯位置需要的线圈电流较大，发热较严重，这会改变超洁净流体介质的温度，导致依靠线圈驱动的电磁阀方案很少用于超洁净流控领域。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种低功耗的超洁净差动电磁阀，解决了线圈驱动的超洁净电磁阀中电流较大，发热严重以致超洁净介质温升过高的问题，减小了线圈式超洁净电磁阀的功耗。

本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型包括永磁体和致动线圈、阀芯位移传感器、超洁净阀芯；其中超洁净材料的阀盖和阀座紧密装配并内部合围形成超洁净流室，超洁净流室具有与外部环境连通的进入流路和排出流路；超洁净流室内部设置超洁净阀芯，超洁净阀芯位于进入流路出口在阀座顶面位置的正上方，超洁净阀芯在超洁净流室中可沿超洁净流室轴向方向活动，超洁净流室顶部和底部外的阀盖外壁分别安装有环形的外侧上层永磁体和外侧下层永磁体；外侧上层永磁体和外侧下层永磁体之间的阀盖外壁套装设有致动线圈，致动线圈外套装固定套进行封装，固定套外套装有阀芯位移传感器。

所述的超洁净阀芯包括环形体、块状体、内嵌永磁体、连接臂和外层的超洁净材料裹覆层；环形体位于块状体上方，环形体内设有环形空腔，环形空腔内嵌安装有内嵌永磁体，环形体开设通流孔，环形体和块状体之间具有上下方向的间隙，环形体和块状体之间通过周围沿周向间隔设置的多个连接臂紧密连接，环形体内部设置为带有环形腔的空心结构，块状体内部实心。