CN103210248A - 用以密封热处理室的可伸缩水冷式阀闸 - Google Patents

Abstract

钟摆闸阀（10）包括可扩张闸（12），其于不扩张时枢转以选择性阻塞真空或其它压差通道（20）。该阀包括于该闸件扩张时密封该通道一侧的阀板（56）以及抵接该通道相对侧的环（88）或阻挡板（154）。压缩弹簧（106）借由分别接置于该阀板与环、沿该弹簧延伸且末端夹持该弹簧的两段式吊架偏置分离该阀板与环，以关闭该阀。向形成于该两段式吊架（66、102）的中部之间且容置该弹簧的气动腔（114）施加的气压（116）迫使该阀板及环分离，以打开处于阻塞位置的该阀。因此，如压力失效，则该阀失效为密封状态。较佳地，该轴向可移动阀板或阻挡板为水冷（60）式，以能够用于热处理室。

Description

用以密封热处理室的可伸缩水冷式阀闸

技术领域

本发明涉及钟摆阀或滑阀，其具有可横向移入移出通道的闸，该通道可由该闸密封。本发明尤其涉及一种阀，其具有可在压缩状态下横向移入通道且可轴向扩张以密封该通道的闸。

背景技术

多种处理设备包括操作于减压或控制环境中的处理室，但需要可密封通道连通该处理室，以使要处理的工件或处理中使用的大型设备能够至少偶尔在该处理室与处于不同压力或环境中的另一室或外部之间转移。因此，该通道需要开放以供基板通过或设备插入，但在其它操作阶段中关闭。亦即，需要大型阀。对该阀的两个额外要求是：对发生于相邻处理室内的高温的耐受性以及该阀的动作所产生的会污染该处理室的颗粒极少。

如需要大型且接近圆形的通道，经常使用两种类型阀。第一种类型被称作钟摆闸阀或摆动阀，亦简称为钟摆阀。在该第一种类型中，能够密封通道的闸围绕一偏离该通道的轴线转动，自离开该通道的缩回位置转动至该通道中的主动或阻塞位置以阻挡大型物品通过该通道。第二种类型被称为滑阀或梭阀。在该第二种类型中，闸在缩回位置与阻塞位置之间沿大体呈线性的轴线横向移动。在任意一种情况中，一旦闸到达阻塞位置，其即可阻塞通道，但不一定形成真空密封。为完成该通道的密封，闸通常需要沿该通道的轴线移动，以与该通道周围的密封表面接合。当需要打开该通道时，该闸在移出该通道之前需要先移离该密封表面。

尽管本发明不限于此，但此类阀的一个应用涉及柴氏法（Czochralski）生长硅锭(ingots)或硅棒(boules)，其中，将装满或重新装满硅块(chunks)或硅球(pellets)的坩埚加热至超过硅的熔点（约1416℃），以在该坩埚中形成熔化的液体硅。将小的硅晶种降至该熔体的表面。如需要单晶硅，则该硅晶种应当为单晶且具有理想的晶向。借由仔细控制接近硅熔点的温度，该液体硅凝固于该硅晶种上，该晶种生长成与该晶种具有相同晶向的较大块的硅。慢慢回退该生长中的硅块且持续该过程，以使该硅块的宽度及轴向长度不断增加。再借由仔细控制温度及其它生长参数，横向尺寸可被限制于理想的直径，例如目前生成硅晶圆的理想直径为200毫米或300毫米。理想的产品大体为具有理想直径且约2米长的圆柱形单晶硅锭。当硅锭的下端生长时，将该锭慢慢向上拉入位于坩埚上方的提拉室。在锭长成理想的长度后，使该锭逐渐变细，离开熔体并使其退入提拉室。至少在硅锭熔化及生长期间，应当将坩埚室保持在惰性环境中，例如氩，且较佳地，通常处于10至50托的减压下。

在批量柴氏法生长中，坩埚装载的硅块足以完成一硅锭的生长。在该硅锭长成后，通常将该坩埚冷却并随后丢弃，且将新的坩埚用于下一硅锭。在批量柴氏法中，在长时间加热坩埚及其填充物期间通常选择性隔离提拉室与坩埚室，然后自该提拉室快速降下晶种。另外，理想的情况是独立于坩埚冷却硅锭。传统上，将位于坩埚与提拉室之间的阀实施为挡板阀，其虽有效但占用提拉室中的珍贵高度。理想的情况是使提拉室尽可能长而工厂中无需额外的高天花板。

在再填充柴氏法中，在生长一硅锭后，以另一批硅块再填充坩埚，重复该过程以生长另一硅锭。不过，应当在未显着冷却坩埚且未妨碍坩埚室的理想环境的情况下执行该再填充。因此，应当透过包括某种加阀通道的装载锁来引入硅的再填充。

在连续柴氏法中，仅有限量的硅熔化于坩埚中，而在柴氏提拉过程期间，固体硅被连续或至少无间断地添加至该坩埚，且立即熔化以补充液体。另外，多个锭依次生长的同时，该坩埚由基本相同量的硅熔体填充。显然，必须对提拉室加阀以移除最后生长的硅锭并插入新的晶种。另外，理想的情况是对送料器中包含的固体硅填料施加压力至坩埚室的压力，且填料的量小于坩埚使用期间所需的总的填料量。因此，在再填充时需要某种阀隔离坩埚室与送料器，即使该再填充发生于移除长成的硅锭期间。在不同的连续柴氏法中，在坩埚外预先熔化硅并使其流入坩埚中，以在坩埚中保持恒定的熔体水平，但仍需要加阀以使用额外的固体硅再填充该预熔体。

该些柴氏过程中使用的阀服从两个额外的要求：高温及低颗粒生成。朝向坩埚室内部的阀具有朝向极热的坩埚或坩埚炉的闸，但传统的密封件例如橡胶O形环远在熔融硅的温度以下失效。即使临时暴露于热部分也可快速降解该O形环。其次，阀需要生成最少的颗粒，该颗粒可能落入坩埚中污染正在生产的硅锭。不过，大多数阀涉及在通常由不锈钢或其它污染材料组成的两相邻部分之间的某种滑动。

许多钟摆阀借由使带动闸转动的轴进行轴向运动而实现轴向密封活动。不过，该旋转轴的轴向运动被认为为了提供密封大面积闸所需的大密封力而在该旋转轴以及该闸上产生过度弯曲，且借由紧邻通道的机械运动产生不受欢迎的颗粒。

阀还应当在例如电源故障或抽吸故障期间具有故障安全防护，亦即，在故障期间不会从密封状态不受控制地转变为不密封状态或反之。

发明内容

一种钟摆阀或梭阀，其中，轴向可扩张闸在处于压缩状态时在偏离通道的缩回位置与该通道中的阻塞位置之间的真空可密封通道中横向可移动。在该阻塞位置时，可使该闸沿两轴向方向扩张，以真空密封该通道并强制抵接相对表面以抵消密封力。

钟摆阀使该闸围绕着偏离该通道的轴线转动。梭阀使该闸垂直于该真空通道的轴线线性移动。

压缩弹簧经支撑以沿相互背离的方向轴向偏置阀板及抵接件，从而关闭该阀。当闸处于阻塞位置时，正气压可使该阀板及环相向移动，以解封该阀。

在一组实施例中，该阀板经组态朝向热端，且可在该阀板中或环绕该通道的凸缘中设置密封O形环。在该实施例中，位于另一侧的抵接件可为环。

在另一实施例中，该阀板经组态背离该热端，该密封O形环可置于该阀板中且无论在阻塞或不阻塞位置以及在该两位置之间移动时都不会朝向该热端。在该实施例中，该抵接件较佳为抵接板。在关闭闸时，该抵接板覆盖通道，以防护该阀板及其O形环。

可液体冷却该阀板或抵接板以热保护阀的内部。该液体可为水或其它液体，其透过连接该轴向可移动阀板的柔性管以及在缩回与阻塞位置之间移动钟摆阀闸的臂中的液流通道供应。

附图说明

图1显示本发明一实施例的钟摆闸阀的正投影视图。

图2显示图1的钟摆闸阀沿另一方向的正投影部分剖视图。

图3显示图1和2的钟摆闸阀的闸的正投影视图。

图4显示图3的闸的平面视图。

图5显示包括图3和4的闸的图1和2的钟摆闸阀的侧剖视图。

图6显示沿图4的剖面线B-B的处于内部扩张或外部压缩状态的图3和4闸的侧剖视图。

图7显示沿同一剖面线的处于内部压缩或外部扩张状态的图6的闸的侧剖视图。

图8显示一钟摆闸阀的侧剖视图，该闸阀与图5的闸阀类似，但其中O形环设置于闸壳体的凸缘上。

图9显示一钟摆闸阀的侧剖视图，其中O形环位于闸上与处理室相对的一侧。

具体实施方式

如图1的未剖切的正投影视图以及图2的剖切的正投影视图所示，本发明一实施例的钟摆阀10包括处于阻塞位置的闸12，其与接置于两件式真空密封阀壳体16的内侧的螺纹凸缘14相邻。如图2所示，另一螺纹凸缘18接置于阀壳体16的外侧。凸缘14、18可由螺栓固定并真空密封至选择性保持于不同压力或环境中的各室。两凸缘14、18的圆形孔可用于定义真空口，该真空口的通道沿中心通道轴线20延伸并由闸12选择性密封。内侧可暴露于热环境中，例如前面所述的柴氏炉。除弹性密封件外，阀10中的几乎所有内部部件都可由不锈钢制成。

闸12也显示于图3的正投影视图以及图4的平面视图中。如图所示，闸12由沿枢轴线26延伸的旋转轴24上径向延伸的支撑臂22支撑，以围绕枢轴线26转动，其中，枢轴线26平行但偏离该真空口的通道轴线20。返回图2，旋转轴24在阀壳体16外部被固定于杆臂28，该杆臂28延伸离开枢轴线26且透过双枢转连杆32与致动器30连接，以使致动器26能够带动闸12在邻近凸缘14、18的所示阻塞位置（其中杆臂24接合止挡34在壳体16上）与开放、缩回或储存位置36（图2中以虚线表示）之间移动。亦即，由旋转轴24上的支撑臂22支撑的闸12由致动器30带动在缩回位置36与图2所示通道中的阻塞位置之间转动。在缩回位置36，闸12保持于阀壳体16内，但完全离开真空口，以供凸缘14、18的内径大小的相当大物体通过。缩回位置26通常位于阀壳体16的顶部的未图案化部分的下方，且位于阀壳体16的两部分之间的结合部下方。致动器30需要使闸12仅在该两位置之间移动，因此可使用电磁(solenoid)线性致动器，但可以气动致动器、电动机驱动的蜗杆传动、齿轮传动或其它类型的致动器取代。已描述的部件中的许多部件为传统部件，市场上有售，例如从加利福尼亚ElkGrove的GNB公司买到。

图5为沿图4的平面视图的剖面线A-A的侧剖视图，详细显示钟摆阀10及其闸12的内部。轴承36在被密封至阀壳体16外侧的第一安装板38中的固定轴向位置旋转地支持旋转轴24。第二安装板42中的第一旋转密封件40以及被密封至阀壳体16内侧的第三安装板46中的第二旋转密封件44为阀壳体16的外部与内部之间的旋转轴24提供真空密封。

旋转轴24被固定至径向延伸臂22，且一体成形或在所示实施例中被固定至围绕闸轴线52设置的大体呈环状的中板50。当闸12处于所示的阻塞位置时，闸轴线52大体与真空通道轴线20重合。中板50包括径向向外延伸的柄54，其被固定至支撑臂22以及旋转轴24。

图5所示的闸12处于阻塞但未密封或收缩位置。其内侧（图中所示的下方）包括阀板56。阀板56的外围附近具有环状的O形环槽58。通常在O形环槽58中设置橡胶O形环，以于闸12轴向扩张时将阀板56密封至内凸缘18的背面的密封表面。折迭螺旋冷却沟道60形成于阀板56中并由大体呈环状的冷却盖62密封。

图6和7为沿图4的剖面线B-B的剖视图，进一步显示处于内部压缩或外部扩张状态以及内部扩张或外部压缩状态的闸12。在冷却盖62及所接置的阀板56周围设置三个或更多（所示实施例中为4个）的分段内立板64，其也被称为板连接且显示于图4的平面图中。如图6和7所示，内立板64将冷却盖62及阀板56与外板66连接，外板66也被称为载板，位于闸12的外侧（如图所示的上方）。外板66的外侧具有外表面平坦凸缘68，且其内侧具有向内延伸的环状缘70。大体与缘68的外侧表面齐平的圆形盖密封74借由O形环固定并真空密封至外板66，以在外板66中真空密封一中心孔。该中心孔形成后面将作描述的气动室的一部分。

闸12的内侧进一步包括大体呈圆形的内板84，其透过三个或更多（图中显示为4个）的分段外立板86接置于闸12的另一侧上的环状抵接环88。如图5所示，与支撑臂22相邻的外立板86A包括槽90，以使中板50的柄54穿过时具有足够的轴向间隙，以适应闸12的扩张及压缩。类似地，与支撑臂22相对的外立板86B包括下侧孔，具有足够的轴向间隙容置大体垂直上升的冷却杆92。该冷却杆92将被固定至冷却盖62以向阀板58的冷却沟道提供冷却水或其它类型的冷却液。内板84未被固定于阀板58，且二者之间的间距随闸12的扩张和收缩而变化。类似地，尽管抵接环88与外板66的高度大致相同，但二者并未固定在一起，且二者之间的相对轴向位移随闸12的扩张和收缩而变化。内立板及外立板64、86的形式及数量可变化。其可位于不同的半径处，且其中一者可为单个管状组件。

如图3及图4所示，外立板86与内立板64围绕闸轴线52以大体呈圆形的布局交错设置。在如图6所示的闸12的扩张状态中，抵接环88与图5的外凸缘14内侧的环状抵接表面94接合。在该实施例中，在外凸缘14的内表面未设置O形环，且外凸缘14与抵接环88之间的接合主要提供与施加于内凸缘18的密封力大小相等、方向相反的反向力，以减少或消除旋转轴24及支撑22的任意扭矩或弯曲，且容许密封力大于支撑臂22本身能够提供的力。亦即，该密封力不会传递经过支撑臂22及旋转轴30，而是大体轴向施加于凸缘14、18与中间的抵接环88及阀板56之间。抵接环88及抵接表面94的其中一者或两者不需要连续，且可分段。

内板84还包括中心柱100。例如倒置的环状弹簧盖102借由中心柱100与盖102之间的螺纹固定于中心柱100。弹簧盖102具有自中心柱100的内侧径向向外延伸的环状缘104。

压缩弹簧106被压缩于连接内板84的弹簧盖102的缘104与外板66的缘70之间。弹簧盖102及外板66的中部分别充当自内板56及外板66的外部延伸穿过弹簧106所占空间的吊架。当弹簧106处于压缩时，其压迫分开两缘70、104，但逆向拉拢内板和外板84、66，相应拉离抵接环88与阀板56。亦即，弹簧106将闸12偏置为向外扩张或密封状态。弹簧106可由Belleville垫圈构成，其为弹性材料的锥形垫圈。当以交错锥形斜面堆迭多个Belleville垫圈时，其充当强大的压缩弹簧。为安装弹簧106及相关的弹簧座102，可移除弹簧盖或盖密封74打开外板66中的中心孔且将弹簧座102螺接至柱100上，从而压缩弹簧106并使闸12扩张至抵接环88接合外缘14且阀板56接合并密封至内缘18，同时具有足够的力避免闸12上有任意预期的压力差。

第一环状波纹管110在中板50与外板66之间提供轴向可扩张真空密封及壁，且第二环状波纹管112类似地在中板50与内板84之间提供轴向可扩张真空密封及壁。由此，在波纹管110、112、外板66以及内板84内部形成可扩张气动室114，包括穿过图5所示中板50的垂直通道115。气动室114相对闸12的两侧密封，以与真空室及真空口的外部隔离。

压缩弹簧106设于气动室114中并在气动室114内轴向扩张和收缩。在气动室114内设置压缩弹簧106能够使气动室114的横截面较大，从而使施加于外板及内板66、84的压力差的施加面积为两凸缘14、18的中心孔的面积的至少75%、较佳地至少90%以及最佳地100%，其定义必须在闸12上避开的总的力（压力乘以面积）。因此，必须施加于气动室114的压力量自气动室114位于压缩弹簧114内且具有较小的横截面时所需的压力量减小。该关系仅在闸12的真空密封侧需要，涉及外板68及内凸缘18的孔。此类设置还保护压缩弹簧106免受透过闸阀10连接的两室的不利及肮脏环境的影响。

高压空气或其它气体的可选择源透过旋转轴24中的轴向孔116及臂50中的径向孔118，进而透过柄54中的连接孔连接垂直通道115，从而与气动室114连接。正气压作用于弹簧106以迫使内板及外板66、84分开，从而使抵接环88及阀板56以朝向不动的中板50的方向相向移动。亦即，正气压轴向压缩闸12至其内部扩张但外部压缩的状态，以打开阀10，但闸12可保持在真空口的阻塞位置。另一方面，在减压下，例如，来自空气源的大气压，弹簧116迫使两缘70、114分开，从而逆向拉离内外板84、66，相应迫使阀板56及抵接环88分开，从而达成闸12的内部扩张但外部压缩或密封的状态。应当注意，导致闸12的扩张及压缩的机械致动组件包含于气动室114中，且与可能的不利处理环境隔离，从而不会污染该过程。

闸12在扩张与压缩状态之间的运动可相对小，例如0.110英寸（2.8毫米）。另外，如图5所示，阀板56及抵接环88的轴向运动距离可不同。

可设计更简单的可扩张闸，其中，弹簧偏置该闸至闭合位置，并依靠负气压打开该阀。不过，这样的设计受限于大气压的差压，当外部比内部气压低时，可能不足以密封闸。

该实施例的钟摆阀具有三个标准状态：闸离开真空口的缩回状态，闸位于真空口的通道中但未扩张因而处于阻塞但不密封的状态，以及闸位于真空口的通道中且扩张至密封真空口的密封状态。第一种状态对应阀的完全打开状态；第三种状态为完全闭合状态。通常，在缩回位置及在缩回位置与阻塞位置之间移动期间闸处于压缩状态。

在电源故障或气压丧失的情况下，完全闭合的阀保持完全闭合，对于闸12处于缩回或储存位置36的打开阀，阀保持打开，但闸36将在闸12的储存位置36扩张。另外，如处理室失去真空而阀的外部保持低压，则无论反向压力差，弹簧力的大小都足以保持密封。亦即，阀10可沿大气至真空及真空至大气双向密封。因此，只要闸12处于阻塞位置，闸12即可正常闭合（N/C）而具有故障安全防护。

冷却水或其它冷却液在阀板56中的冷却沟道60内流动，透过形成于旋转轴24中的两轴向冷却孔120及支撑臂22中的未图示沟道自柔性管进出阀10。不过，密封板56可轴向移动小段距离，而旋转轴24基本固定于轴向方向。如图2、3、4所示，例如不锈钢制成的弹性金属管形成供应管112及返回管114，其焊接或以其它方式固定至支撑臂22中形成的沟道的两端并连接阀壳体16内部的两冷却孔120以及与臂22相对的冷却杆92中形成的两水口126（图5）的另两端。管122、124沿闸12外部的周围路径环形延伸，分别形成为近半圆形。两水口126相应透过冷却杆92的沟道透过冷却盖62连接至阀板56中的折迭螺旋冷却沟道60的相对端。冷却沟道60的两端在冷却杆92下方紧密相邻，且冷却沟道60的折迭接近阀板56的中心，以充分冷却阀板56，从而能够使用设于阀板O形环槽58中的相对传统的O形环完成密封。具有薄壁的长管122、124的内在柔性容许阀板56相对轴向固定的旋转轴24进行有限的轴向运动。

本发明的阀可较佳地应用于柴氏生长系统中。本发明的阀具有大体水平的通道，可设置于坩埚室侧，以使原料注入器能够自真空抽吸送料斗进入坩埚室中，从而向坩埚补充硅原料。对于再填充柴氏法，可仅在生长周期之间插入注入器，以充分填充坩埚以供下一硅棒生长。对于连续柴氏法，注入器在生长周期期间保持于室内，但可能需要在不打断坩埚室真空的情况下移除该注入器，以补充送料斗或对进料系统执行紧急维修而不破坏坩埚。

但是，在图5的组态中，当阀板56摆入摆出阻塞位置时，设于阀板56的室侧上的O形环槽58中的橡胶O形环朝向坩埚的热端甚至坩埚内的熔体。尽管暴露时间短，但通常由橡胶材料制成的O形环对热敏感，且可能过早降解。该潜在问题在图8的剖视图中所示的闸阀130得以避免，其中，O形环132设于朝向坩埚的热端上围绕中心轴线20、52的凸缘18的环形槽中，以在阀板12扩张时将阀板56密封至凸缘18。在该组态中，O形环132本身从不朝向炉室的热内部。或者，凸缘18可为水冷式，以确保装设于其沟槽中的O形环132一直保持在低温。

在所有类型的柴氏系统中，本发明具有垂直通道的大型阀可设于坩埚室与提拉室之间。在提拉操作中，当长硅棒被连续提拉入坩埚室上方的提拉室内时，闸阀打开。在再填充及连续柴氏法中，在生长开始或移除生长完成的硅棒并以新的晶种替代前，关闭阀使坩埚室与提拉室隔离，而不使坩埚暴露于环境中。因此，提拉室可针对给定的天花板高度而做得较高。

不过，在图5的组态中，当闸阀移入或移出阻塞位置时，O形环暴露于坩埚内的熔体中，而在图8的组态中，当热硅棒慢慢被拉入提拉室时，O形环暴露于该热硅棒，但在其它应用中，例如向坩埚内注入新鲜原料时，图8的组态有效。

图9的剖视图显示本发明的闸阀140的另一实施例以避免该些问题。闸阀140围绕坩埚上方的提拉盖144的顶部与提拉室146的下端之间的垂直中心轴线142设置，其中，生长中的硅棒自坩埚被缓慢提拉入提拉室146中。闸阀140包括容置阀闸150的阀壳体148。阀闸150可自图2的储存位置36移入移出中心轴线142上的阻塞位置，且可沿中心轴线142扩张和收缩，以密封和解封垂直通道。在该实施例中，位于阀闸150的上侧且通常为较冷端的密封板152为连续板，且包括环绕的O形环槽，以供设置O形环153，从而在阀闸150扩张时将密封板152密封于外凸缘14。密封板152执行图2至7的阀板56的密封功能，但位于阀的冷端。

阀闸150的底侧包括反应板154，其在阀闸150处于扩张状态时抵接下方的内凸缘18。反应板154充当抵接件。与图3至8的抵接环88不同，反应板154位于阀140的热端，为连续且大体平坦的板，充当阻挡板以保护阀闸150的内部免受热坩埚及其污染物的影响。在反应板154中形成水沟道156，以在反应板154朝向坩埚时水冷反应板154。反应板154不需要密封至内凸缘18，但热阻挡辐射及对流热传递以及阻挡坩埚室中生成的大多数颗粒。在生长周期期间，闸阀140打开，O形环153设于阀壳体148内图2所示的储存位置36，远离该室的热部及生长中的晶棒。当阀闸150摆入摆出阻塞位置时，O形环153不朝向热坩埚，但最多朝向已与熔体分离且已基本冷却的已生长完成的晶棒。当阀闸150处于闭合位置时，阀壳体148的内部通常处于压力下，且可能在处理室的环境中，虽然反应板154充当二者之间的阻挡。

可根据图1至8的闸阀调整闸阀140的旋转机制、压缩及偏置机制以及冷却供应线。

可在阀的冷端的上凸缘14中形成的沟槽中放置O形环，以接合并密封平面密封板152。但在阀的开放状态下，该O形环则暴露于热坩埚以及通过该O形环的生长中的晶棒。但在较冷的应用中，这样一设置有效。

本发明的阀不限于柴氏生长系统，还可用于其它应用中。另外，尽管上面的说明强调阀10连接的两室为减压或真空，但阀10可应用于该些室的其中一者或两者处于显着正压的系统中。在这种情况下，对于图5的闸阀，弹簧106的强度及气动源的压力可能需要增加以相对阀板56面对的正压实现密封。

应当了解，不同实施例的可扩张闸可以容易地用于梭阀，其中，可扩张闸沿收缩位置与阻塞位置之间的通道的横向方向线性移动，且在阻塞位置扩张。亦即，图5至8的臂50经重新组态而将阀闸12线性移入移出该通道。较佳地，可使用滑块及轨道。

应当了解，阀通道及相关的闸及凸缘不需要为圆形，而是可假定其它形状以适应通过该阀的物体的横截面。

因此，本发明对市场上销售的阀进行极少的修改即可形成高温、污染最少的闸阀。另外，该闸阀针对电源、气动及抽吸故障具有故障安全防护。

Claims (19)

1.一种闸阀，包括：

阀壳体，包括沿通道轴线自该阀壳体的第一轴向侧至相对的第二轴向侧设置的通道；以及

可扩张闸件，在该壳体内在偏离且不阻塞该通道的缩回位置与设于该通道中的阻塞位置之间可移动，该可扩张闸件包括：

密封件，能够在该闸件的扩张状态中密封设于该第一轴向侧上的密封表面，

相对件，能够在该闸件的该扩张状态中抵接面向该密封表面且设于该第二轴向侧上的抵接表面，

气动腔，具有设于该闸件内的可扩张侧，以使施加于该气动腔的正气压驱动该闸件至压缩状态，以及

压缩弹簧，设于该气动腔内且将该闸件偏置于扩张状态，

其中，在该闸件的非扩张状态中，该密封件不密封该密封表面且该相对件不抵接该抵接表面。

2.如权利要求1所述的阀，其特征在于，可移动壁耦接轴向不移动部分与该密封件及该相对件。

3.如权利要求1所述的阀，其特征在于，施加于该密封件与密封表面之间的密封力与施加于该相对件与该抵接表面之间的抵接力相反。

4.如权利要求1、2或3所述的阀，其特征在于，该密封力及该抵接力都借由该压缩弹簧施加。

5.一种闸阀，包括：

阀壳体，包括沿通道轴线自该阀壳体的第一侧至相对的第二侧设置的通道；

支撑件，在与该通道轴线垂直的平面中可移动；

阀板，柔性支撑于该支撑件上且能够沿平行于该通道轴线的闸轴线的第一方向移动，以选择性密封和解封该第一侧上的密封表面；

相对件，柔性支撑于该支撑件上且能够沿与该第一方向相对的第二方向移动，以选择性抵接和脱离该第二侧上的抵接表面；

至少一气动室，能够沿该闸轴线压合该阀板与该相对件；以及

压缩弹簧，设于该至少一气动室内，沿该闸轴线偏置分离该阀板与该相对件。

6.如权利要求5所述的阀，进一步包括连接于该支撑件与该阀板之间的第一波纹管以及连接于该支撑件与相对件之间的第二波纹管，该第一及第二波纹管形成该至少一气动室的壁。

7.一种钟摆闸阀，包括：

阀壳体，包括沿通道轴线自该阀壳体的第一轴向侧至相对的第二轴向侧设置的通道；以及

可扩张闸件，与沿平行于该通道轴线且位于该通道外部的枢轴线延伸的旋转轴连接，且在偏离且不阻塞该通道的该阀壳体中的不阻塞位置与设于该通道中的阻塞位置之间可移动，该可扩张闸件包括：

密封件，能够在该闸件的扩张状态中密封设于该第一侧上的密封表面，

相对件，能够在该闸件的该扩张状态中抵接面向该密封表面且设于该第二侧上的抵接表面，以及

至少一冷却沟道，形成于该密封件及该相对件的其中一者中，

其中，在该闸件的非扩张状态中，该密封件不密封该密封表面且该相对件不抵接该抵接表面。

8.如权利要求7所述的阀，其特征在于，该至少一冷却沟道形成于该密封件中。

9.如权利要求7所述的阀，其特征在于，该相对件为能够阻塞该通道的阻挡板，且该至少一冷却沟道形成于该相对件的该阻挡板中。

10.如权利要求7、8或9所述的阀，包括：

正气压源，连接该闸件中的气动腔且能够将该密封件及相对件移至该非扩张状态；以及

压缩弹簧，设于该气动腔内且将该密封件及相对件偏置于该扩张状态。

11.如权利要求7、8或9所述的阀，进一步包括柔性金属管，设于该阀壳体内且连接该至少一冷却沟道的相对端与该旋转轴中形成的供应沟道。

12.如权利要求7、8或9所述的阀，进一步包括：

第一板，由至少一第一立板固定，该至少一第一立板至少部分平行于该通道轴线延伸穿过中间空间至该阀板；

第一吊架，固定于该第一板且轴向延伸穿过该中间空间以形成第一吊架缘；

第二板，由至少一第二立板固定，该至少一第二立板至少部分平行于该通道轴线延伸穿过该中间空间至该相对件；

第二吊架，固定于该第二板且轴向延伸穿过该中间空间以形成第二吊架缘；以及

压缩弹簧，夹持于该第一与第二吊架缘之间。

13.如权利要求12所述的阀，进一步包括：

柔性真空墙，连接该第一及第二板且在其之间形成气动室；以及正气压源，连接该气动室。

14.一种钟摆阀闸，容置于阀壳体中，该阀壳体具有穿过通道轴线的通道，该钟摆阀闸包括：

旋转轴，沿枢轴线延伸；

支撑臂，固定于该旋转轴；

可扩张闸件，支撑于该支撑臂上，该可扩张闸件在离开该通道的储存位置与该通道中的阻塞位置之间可移动，包括：

中板，固定于该支撑臂，

密封件，设于该中板的一侧上，能够沿平行于该枢轴线的第一方向移动，且能够密封至该阀壳体，

相对件，设于该中板的第二相对侧上且包括抵接件，该抵接件能够配合该密封件的该移动沿与该第一方向相对的第二方向移动，以及

压缩弹簧，将该密封件及该相对件彼此相对偏置。

15.如权利要求14所述的闸，进一步包括气动室，其连接压力源，支撑于该中板上，具有柔性侧壁、轴向端壁分别固定于该密封件及该相对件，且其中包括该压缩弹簧。

16.如权利要求15所述的闸，进一步包括：

第一板，透过至少一第一立板固定，该至少一第一立板至少部分平行于该通道轴线延伸至该密封件；

第一吊架，固定于该第一板且轴向延伸穿过该中间空间以形成第一吊架缘；

第二板，透过至少一第二立板固定，该至少一第二立板至少部分平行于该通道轴线延伸至该相对件；以及

第二吊架，固定于该第二板且轴向延伸穿过该中间空间以形成第二吊架缘；

其中，该压缩弹簧夹持于该第一与第二吊架缘之间。

17.如权利要求16所述的闸，其特征在于，在该第一及第二板与连接该第一及第二板与该中板的可扩张壁之间形成气动室。

18.如权利要求14、15、16或17所述的闸，其特征在于，在该密封件中形成冷却沟道。

19.如权利要求14、15、16或17所述的闸，其特征在于，该抵接件形成为能够阻挡该通道的阻挡板，且包括形成于其中的冷却沟道。

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