CN105102133B - 低温阀 - Google Patents

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Abstract

一种低温阀，包括：第一口、第二口、阀本体、阀杆、密封构件、阀元件和壳体。阀本体包括阀座，该阀座限定了与第一口流体连通的流体孔口。阀杆构造成与阀本体接合，其中，阀杆和阀本体中的至少一者形成内部阀腔。阀元件定位在内部阀腔内。阀元件还构造成使密封构件偏置成抵靠孔口以大致阻塞通过孔口和第一口的流动。偏置响应于通过阀致动器对阀元件的控制而被控制。通道构造成允许流体沿着纵向轴线流动通过阀杆和阀元件中的至少一者。壳体构造成大致密封并且封围阀本体和阀杆的至少一部分。壳体形成内部壳体腔，该内部壳体腔构造成使阀本体以及阀杆的外部与壳体热隔离。

Description

低温阀
技术领域
本申请涉及阀。更特别地，本申请涉及阀内的密封结构，用于阀内所采用的部件的材料，并且更特别地，涉及低温(cryogenic)应用和系统内的采用这种特征的球阀和针阀。
背景技术
常规手控阀设计尝试用在恶劣环境下，该恶劣环境包括其经受增大的振动或冲击、腐蚀或极端温度条件(比如低温应用)。然而，常规阀会在它们的环境使用的范围方面受限，并且在延长的寿命周期中不能够可靠地、准确地和/或有效地打开和关闭。例如，低温阀内的部件在相对短的寿命周期内会断裂和失效。因此，存在对于改进的阀和可以用在这种阀内的改进的部件的需要。
发明内容
本文所公开的是具有改善的可靠性并且易于使用的球阀。一些实施方式使用改进的材料以提供先前没有认识到的可靠性方面的益处。一些实施方式包括阀的各种部件之间的焊接接合周界，这能够防止阀泄漏流体(即，液体或气体)并且保护阀免受外部环境条件影响。这种密封能够防止例如与冷凝、或在阀上或阀内结冰有关的问题。本文的阀的一些实施方式能够为电子方式控制的。一些实施方式能够防止由阀振动引起的泄漏，例如，由于电子螺线管致动器的用于对阀进行电子控制的动作引起的泄漏。一些实施方式提供了下述直通阀构型，该直通阀构型能够改善通过阀的流动、改善安装阀的容易性、和/或改善阀的内部与外部环境之间的热隔离。一些实施方式提供了前述优势中的两个或更多个优势，所述两个或更多个优势中的任何一个优势能够改善可靠性、安装的容易性、以及阀和使用阀的系统的操作成本。
根据一个实施方式，低温阀包括第一口和第二口、阀本体、阀杆、密封构件、阀元件以及壳体。阀本体包括阀座，该阀座对与第一口流体连通的流体孔口进行限定。阀杆构造成与阀本体接合。阀杆包括第一端和相反第二端，其中，纵向轴线延伸通过第一端和第二端。阀杆形成基本沿着纵向轴线延伸的第一通道。第一通道构造成允许流体流动通过阀杆。阀元件定位在第一通道的至少一部分内。阀元件构造成使密封构件偏置成抵靠孔口以基本阻塞通过孔口和第一口的流动，其中，偏置响应于由阀致动器对阀元件的位置的控制而被控制。壳体构造成基本密封和封围阀本体与阀杆的至少接合部，并且形成内部壳体腔，该内部壳体腔构造成使至少一部分阀本体和阀杆——包括所述接合部——与壳体热隔离。
在另一实施方式中，提供了低温阀。阀包括阀座、密封构件和阀元件。阀座限定流体孔口。密封构件包括大于或等于维氏硬度(维氏硬度)HV标度上的大约HV 2000的近似硬度值。阀元件定尺寸并且构造成使密封构件偏置成抵靠孔口以基本阻塞通过孔口的流动。
在另一实施方式中，低温阀包括阀本体、阀元件、阀杆和焊接部。阀本体包括对流体孔口进行限定的阀座。阀元件构造成当阀元件移动至关闭位置时基本阻塞通过孔口的流动。阀杆构造成沿着接合周界而与阀本体接合，其中，阀杆和阀本体中的至少一者形成了构造成接纳阀元件的内部阀腔。焊接部构造成使阀杆与阀本体之间的接合周界气密密封。
附图说明
图1A和图1B分别为阀的实施方式的上分解立体图和下分解立体图。
图2为图1的阀的仰视图。
图3A为图2中示出的阀处于关闭位置的侧视截面图。
图3B为图2中示出的阀处于打开位置的侧视截面图。
图4A为直通阀处于关闭位置的实施方式的侧视截面图。
图4B为直通阀处于打开位置的实施方式的侧视截面图。
图5为直通阀的实施方式的分解立体图。
图6和图7分别为阀元件的实施方式的立体图和侧视图。
图8为图6和图7中示出的阀元件的侧视截面图。
图9为直通阀处于关闭位置的实施方式的侧视截面图。
图10为直通阀处于打开位置的实施方式的侧视截面图。
图11和图12分别为阀杆的实施方式的立体图和侧视图。
图13为图12中示出的阀杆的侧视截面图。
图14为图12中示出的阀杆的前视截面图。
图15和图16分别为阀元件的实施方式的立体图和侧视图。
图17为图15中示出的阀元件的侧视截面图。
图18为图15中示出的阀元件的前视截面图。
图19为直通阀处于打开位置的实施方式的侧视截面图。
图20为直通针阀的实施方式的局部侧视截面图。
具体实施方式
尽管以下将关于在低温应用中使用的球阀或针阀对实施方式进行讨论，但将理解的是，本发明能够与其他阀应用一起使用。
常规阀设计在延长的寿命周期中，特别是当阀在恶劣的环境比如高温或低温、冲击或振动、或其他条件下使用时，不能够可靠地、准确地和/或有效地打开和关闭。可靠性会由于这种条件的反复循环比如反复的热循环而恶化，其中，这种条件的反复循环会导致热冲击和/或由于阀及其部件的反复的热膨胀和热收缩而引起的振动。用于使诸如液氮之类的低温流体流动的阀由于在低温时可能在阀部件上发生的增大的磨损而变得不可靠。另外，可以在各种阀部件上或各种阀部件内形成的冷凝，和/或由阀传输的流体的泄漏也能够导致过早的磨损或失效。冷凝和/或泄漏还能够导致阀电气控制系统内的短路，这妨碍了对常规阀的电子控制。通过将常规阀限制为手动控制，使用这种阀的系统需要额外的操作者需增加成本。另外，泄漏或冷凝在需要清洁环境的一些系统比如半导体或生物技术应用中会导致污染问题。当冷凝的液体在阀部件比如阀壳体上或内结冰时，关于冷凝的问题在低温阀应用中会恶化。另外，由于从采用阀的系统中逸出的气体损耗，因此泄漏、冷凝和/或结冰会增加成本。在下述低温系统或其他系统中，泄漏、冷凝和/或结冰会浪费能量：其中，所输送的气体的温度与大气的温度不同或在释放至大气时是不同的。此外，常规阀设计难以安装和/或由于阀内的流动路径限制而具有减小的流动能力。因此，存在对于改进的阀和可以用在这种阀内的改进的部件的需要。
本文所公开的是具有改善的可靠性并且易于使用的阀。这些阀的一些实施方式使用改进的材料或材料的组合用于阀内的部件以提供先前没有认识到的在可靠性方面的益处。这些阀的一些实施方式构造成使阀的各种部件之间的接合周界密封，这能够防止阀泄漏流体并且使阀免受外部环境条件影响。这种密封能够防止例如前述与冷凝、或在阀上或阀内结冰有关的问题。这种密封可以允许本文的阀的一些实施方式是由电控制的。例如，本文的阀可以包括螺线管或其他电子开关机构以在采用阀中的一个或更多个阀的系统内提供增大的流体流动速度和对流体流动的控制。常规低温阀不具有充分的密封并且会泄漏，因此阻止了常规低温阀与螺线管或其他自动电子元件一起使用。因此，手动式低温系统内的流动的任何重新分配是耗费时间的并且难以管理。本文的阀的实施方式能够允许使用控制系统，从而允许以各种响应时间进行切换，其中，所述各种响应时间中的一些响应时间小于或等于0.5秒。
本文的阀的一些实施方式提供了直通阀构型，该直通阀构型能够改善通过阀的流动，和/或改善安装阀的容易性。本文的阀的一些实施方式比如一些直通阀实施方式可以与夹套管线兼容。夹套管线包括双壁管路系统，其中，第二导管环绕第一内部导管，诸如低温液体之类的流体输送通过该第一内部导管。第二壁可以包括外部套管、夹套或其他附加屏障以减小内部导管与外部环境的对流以及对内部导管与外部环境进行热隔离，从而防止能量损失。本文所描述的一些直通阀可以包括能够与夹套管线接合并且提供相似益处的附加热壳体或屏障。在一些实施方式中，夹在热屏障与阀之间的容积保持真空，以与真空夹套管线兼容。在一些这种实施方式中，夹在热屏障与阀之间的容积能够与真空夹套管线内的真空形成共同的容积。这些阀的一些实施方式提供前述优势中的两个或更多个优势，所述两个或更多个优势中的任何一个优势能够改善阀及使用这些阀的系统的可靠性、安装的容易性以及操作成本。
现在将参照若干实施方式的附图对本开发内容的特征、方面以及优势进行描述，所述若干实施方式意在落入在本文所公开的本发明的范围内。从参照附图的实施方式的以下详细描述，对于本领域技术人员而言这些以及其他实施方式将变得明显，本发明并不限于本文所公开的任何特定实施方式。
图1至图3B图示了根据本发明的实施方式的阀100。阀100总体上包括阀本体10，该阀本体10具有构造成允许流体流动至阀本体中以及从阀本体流出的第一口20和第二口30。阀本体10可以包括阀座11，该阀座11限定了与第一口20流体连通的流体孔口12进行，如图3B中最佳示出的。密封构件比如球80能够构造成使阀座11密封。在一些实施方式中，可以采用其他密封构件比如用于针阀的阀元件的稍部来替代球80。这种实施方式的示例在下文进行了描述并且在图20中示出。图20中示出的针阀元件的实施方式能够用在阀100或本文所描述的其他阀内。阀100可以包括构造成与阀本体10接合的阀杆40。阀杆和阀本体中的至少一者能够构造成形成内部阀腔13。阀元件50能够定位在内部阀腔13内并且被内部阀腔13接纳。在一些实施方式中，阀100可以包括壳体70，该壳体70构造成将阀本体和阀杆的至少一部分封围在内部壳体腔73内。
阀100能够配置成处于关闭位置，如图3A中示出的。例如，阀元件50能够构造成使球80偏置成抵靠孔口12，使得通过孔口12的流动基本上被阻塞(图3A)。当阀100处于这种关闭或偏置位置时，球80和阀元件50能够基本阻塞内部阀腔13与第二口30之间的流动。以这种方式，当阀100处于关闭位置时，球80和阀元件50能够基本阻塞第一口20与第二口30之间的流动。如本文所使用的“基本阻塞”或“基本被阻塞”意为在一些应用下并且根据本领域技术人员，通过阀100的大部分流动能够被阻塞，即使当阀100处于关闭或被基本阻塞的位置时小量的泄漏或渗出也可以是合适的。
阀100能够配置成处于打开位置，如图3B中示出的。例如，球80能够定位成使得其没有偏置成抵靠孔口12，并且没有基本阻塞通过孔口12的流动。当阀100处于这种打开位置时，球80和阀元件50能够允许内部阀腔13与第二口30之间的流动。以这种方式，当阀100处于打开位置时，球80和阀元件50能够允许在第一口20与第二口30之间流动通过阀100。
以上描述的、阀100的在打开位置和关闭位置之间的定位能够以许多不同的方式来提供。例如，阀100可以包括弹簧、减震件或其他偏置元件以使阀100移动至打开或关闭位置或使阀100朝向打开或关闭位置偏置。在一些实施方式中，可以设置气压致动器、螺线管线圈、线性致动器、马达或其他合适类型的线性或旋转阀致动器来使阀100移动至打开或关闭位置或使阀100朝向打开或关闭位置偏置。
参照图3A，偏置元件——仅出于示例的目的示出为弹簧55——能够构造成使阀元件50沿由方向箭头501示出的方向移动或偏置。进而，阀元件50能够使球80沿方向501移动或偏置成抵靠孔口12，从而使阀100关闭或将阀100保持在关闭位置中。弹簧55与球80之间的偏置能够以许多不同的方式提供。在图示的实施方式中，弹簧55定位在阀元件50与阀100的其他部分比如阀杆40之间。弹簧55能够构造成通过一个或更多凸缘、肩部、槽、钩、突出部或其他类似的弹簧接合结构而与阀100的这些部件接合。
参照图3B，第一阀致动器能够构造成允许阀元件50沿由方向箭头502示出的方向偏置或移动。进而，阀元件50能够使球80沿方向502移动或偏置离开孔口12，从而使阀100打开或将阀100保持在打开位置中。能够采用前述或已知的阀致动器中的任何阀致动器来提供这种功能性。例如，阀100可以包括螺线管线圈90，该螺线管线圈90包括围绕螺线管框架91缠绕的螺线管线93。框架91和卷绕的线93能够形成内部螺线管通道92(图1A、图1B、图3A)，该内部螺线管通道92构造成接纳阀杆40的一部分。螺线管线圈90能够构造成被启动和停用，螺线管线圈90进而能够在阀元件50定位在内部阀腔13内时使阀元件50移动。以这种方式，阀100能够通过下述方式打开和关闭：通过由螺线管线圈90控制阀元件50沿第一方向的运动或偏置，以及通过弹簧55控制阀元件50沿第二相反方向的运动或偏置。将理解的是，在一些实施方式中，能够采用第二阀致动器代替或附加于偏置元件(例如，弹簧55)，以使阀100沿着与第一阀致动器(例如，螺线管线圈90)的方向相反的方向移动或偏置。另外，将理解的是，在一些实施方式中，第一阀致动器能够构造成使阀100朝向关闭位置移动或偏置，其中，偏置元件构造成使阀100朝向打开位置移动或偏置。
阀本体10可以包括许多不同的形状中的任何形状，并且不限于示出的近似圆形截面或柱形形状。本体腔14能够延伸至阀本体10中以形成内部阀腔13的至少一部分。内部阀腔13能够构造成接纳阀杆40或阀杆40的一部分。将理解的是，本体腔14是可选的，并且内部阀腔13除了形成为阀本体10的一部分之外或作为形成为阀本体10的一部分的替代方案，内部阀腔13能够形成为阀杆40的一部分。例如，在一些实施方式中，阀杆能够对齐安装在阀本体的上表面上，其中内部阀腔形成在阀杆的一部分中。
根据采用阀100的情况，阀本体10可以包括许多不同的材料中的任何材料，比如金属。优选地，阀本体10包括磁性金属。在一些实施方式中，阀本体10包括抗腐蚀性材料。阀本体10可以包括不锈钢(例如，316L SST)。阀本体10可以包括磁性或非磁性材料。
阀杆40可以包括上述用于阀本体10的形状或材料中的任何形状或材料。在图示的实施方式中，阀杆40包括阀杆近端部44和阀杆远端部47，该阀杆近端部44构造成与阀本体10接合，该阀杆远端部47从近端部44延伸。阀杆40可以包括第一端40A和相反的第二端40B，其中，纵向轴线503延伸通过第一端40A和第二端40B两者。通道16能够沿着纵向轴线503的一部分延伸以形成内部阀腔13的至少一部分。在图示的实施方式中，通道16部分地延伸至阀杆40中但没有延伸通过阀杆40。在其他实施方式中(例如，图4A、图4B和图9)，通道16能够延伸通过阀杆40。
阀本体10与阀杆40之间的接合能够通过焊接或已知的或本文所描述的其他适当接合方法来提供。在一些实施方式中，阀杆40和阀本体10能够相对于彼此密封(例如，气密密封)。在一些实施方式中，围绕阀杆40的一部分比如阀杆基部44、和阀本体10的一部分比如上本体表面15可以形成有接合周界42。焊接部43能够构造成沿接合周界42延伸并且使接合周界42密封(例如，气密密封)。这种焊接部能够减小通过阀100的流体例如在内部阀腔13与内部壳体腔73之间泄漏的可能性。例如，焊接部43(以及本文所描述的其他焊接部)能够减小流动通过阀100的流体泄漏的可能性，从而减小浪费。焊接部43(以及本文所描述的其他焊接部)还能够减小流体或其他材料进入阀100的一部分中并且导致阀的污染或降低的性能——如在常规阀中看到的——的可能性。例如，本文所描述的焊接部能够防止水分进入阀100，从而减小在阀100中冷凝或结冰的可能性。在一些实施方式中，结合本文所描述的其他材料和结构构型的焊接部能够允许阀内的流体仅与本体的材料、阀杆的材料以及阀元件的材料相接触。
常规低温阀在设备关机和维护期间时需要将这种冰去除，本实施方式减少或消除这种冰。焊接部43(以及本文所描述的其他焊接部)可以包括槽以减小在焊接过程期间的热传递量。通常，根据本领域技术人员，本文所描述的用于具有焊接在一起的两个阀部件的实施方式的材料可以包括基本相似的热膨胀系数以避免在热循环之后焊接部的功能的大量损失。在一些实施方式中，两种材料的热膨胀系数之间的差值不大于近似0.01×10-6/℃，或甚至不大于近似0.008×10-6/℃。由于在阀部件的焊接期间1000℃或更高的温度摆动，或更甚者，当考虑流动通过阀的低温流体的低温时，热膨胀系数可以变得相关联。
阀杆40的近端部44和远端部47可以包括本文所描述的用于本体10的材料中的任何材料，并且可以包括相对于彼此相同或不同的材料。在优选的实施方式中，近端部44包括磁隔离材料比如不锈钢，并且远端部47包括磁性材料，以便于将磁性力从螺线管线圈90传递至阀元件50。在更优选的实施方式中，近端部44包括316L SST并且远端部包括430F SST、Allegheny Ludlum(阿勒根尼)4750或其他磁性合金。
近端部44和远端部47可以相对于彼此一体地形成或分开形成。在一些实施方式中，近端部44包括单独部件，该单独部件构造成使用已知的接合方法或本文所描述的接合方法与远端部47接合。近端部44可以相对于远端部47被气密密封。与接合周界42类似，围绕近端部44和远端部47可以形成有接合周界45。与焊接部43类似，焊接部46能够沿着接合周界45延伸以减小在内部阀腔13与内部壳体腔73之间泄漏的可能性。
在一些实施方式中，阀100可以包括定位在内部壳体腔73内的外壳60。外壳60能够构造成将螺线管线圈90封围并且保护在内部壳容积61内。外壳60还能够对由螺线管线圈90形成的磁场提供屏蔽。外壳60可以是形成内部壳容积61的许多不同的形状中的任何形状。出于说明的目的，外壳60包括盖61，该盖61具有从盖61延伸的侧壁62。外壳60可以包括针对阀本体10所描述的前述材料中的任何材料。在优选的实施方式中，外壳60包括磁性材料比如430F SST、高导磁率合金、或Allegheny Ludlum 4750，以改进通过螺线管线圈90为阀元件50提供的磁场的形状和性能。在更优选的实施方式中，外壳60包括具有相对高的饱和通量密度和较小的滞后作用的磁性材料，比如由位于Wyomissing PA(宾夕法尼亚的怀奥米辛)的Carpenter Technology(卡彭特技术公司)所制造的“49”合金。
外壳60能够构造成通过已知的或本文所描述的接合方法中的任何接合方法与阀本体10和/或阀杆40接合。在一些实施方式中，阀杆40可以包括构造成延伸通过孔64的极部48，该孔64延伸通过外壳60的一部分比如盖61。极部48可以带有螺纹以允许螺母96和垫圈95将外壳60紧固至阀杆40。当外壳60与阀杆40接合时，在极部48上(例如，在内部壳容积63内)可以定位有可选的磁性间隔件94。磁性间隔件94能够减小磁场使极部48的稍部饱和的可能性。磁场饱和的这种减小能够改善对外壳60的磁通量，这进而能够改善螺线管线圈90对阀元件50的致动。磁性间隔件94和外壳60能够分开形成或一体形成。在一些实施方式中，外壳60可以包括一体形成件，该一体形成件包括形成为提供与间隔件94类似的功能的部分。额外的孔65能够延伸通过外壳60以允许导线或其他控制部件比如螺线管导线93穿过外壳60(图3A)。
阀元件50可以包括适于至少部分地定位在内部阀腔13和/或通道16内并且适于响应于阀致动器而移动的许多形状中的任何形状。阀元件50可以包括长形构件(即，具有比其宽度大的纵向长度)。当定位在内部阀腔13和/或通道16内时，阀元件50能够大致沿着纵向轴线503延伸。在一些实施方式中，阀元件50可以包括近似柱形或棒状形状。然而，将理解的是，阀元件50还可以包括方形、矩形或其他规则或不规则的形状，并且沿着其长度和/或宽度，截面形状和大小可以变化。在一些实施方式中，阀元件50可以包括槽51(图1A)，该槽51在阀元件50的运动期间释放由阀元件50与阀杆40之间的间隙54(图3A；图3B)所形成的容积内截留的流体。阀元件50和/或阀杆40能够构造有止挡部比如肩部、突出部、凸缘或其他合适的元件以限制阀元件50相对于阀杆40在一个或更多个方向上的运动。例如，阀杆40的远端部47能够用作止挡部以防止阀元件50在图3B中示出的方向502上的运动。
阀元件50可以包括提供将球80偏置成抵靠孔口12的任何合适的结构。例如，阀元件50能够构造成附接至球80；在其他实施方式中，阀元件50能够压靠球80而实际上不附接至球80。在一些实施方式中，阀元件50可以包括凹部52(如图1B中最佳示出的)，该凹部52构造成接纳或接合球80的至少一部分。在一些实施方式中，凹部52能够构造成接纳大于球80的50％的体积，从而提供更紧固的配合。凹部52能够构造成通过干涉或压配、或其他合适的机械接合系统而与球80的一部分接合。在一些实施方式中，凸缘或唇部53能够从阀元件50的一部分延伸并且围绕球80的一部分包绕且使球80的所述一部分紧固(图3A；图3B)。球80和阀元件50能够例如通过将它们按压在一起并且将唇部53压接或滚压到球80的一部分上而彼此附接。凹部52和唇部53能够定位在例如阀元件50的远端处，其中凹部52从远端朝向近端延伸。在一些实施方式中，凹部52或唇部53能够构造成允许阀元件50在没有额外的附接机构比如粘合剂、环氧树脂、硅、橡胶等的情况下附接至球80。这种实施方式能够使阀100内流体浸湿部件的纯度增大。这种改善的纯度能够进而改善穿过阀的低温流体或其他材料的纯度。在一些实施方式中，凹部52能够定大小为保持球80，同时仍然允许球80在凹部52中的一些运动(例如，旋转运动)，从而减小磨损并且允许部件之间的一些热膨胀。
球80可以包括下述材料和形状，所述材料和形状具有适于与阀座11的孔口12接合并且使阀座11的孔口12密封的充分的圆度、直径一致性、表面光滑度和/或硬度。球80可以包括能够承受反复热循环和机械冲击的材料。球80可以包括充分惰性的材料以避免与流动通过阀100的流体起反应。球80可以包括基本实心的或中空的结构。球80可以包括至少在球80的使阀座11密封并且覆盖孔口12的部分内的未穿孔结构。在一些实施方式中，基本上球80的整体包括基本实心的、未穿孔的材料。
在一些实施方式中，球80可以包括下述材料和形状，所述材料和形状具有适于在延长的寿命周期上与阀座11的孔口12接合并且使孔口12密封的各种材料特性比如圆度直径公差、球度和/或硬度。根据本领域技术人员的容许偏差，能够选择落在这些物理特性的特定范围内的材料以允许阀100在恶劣环境比如腐蚀和/或极端温度条件下(例如，低温应用)的延长使用，而没有功能的大量损失(例如，泄漏)。例如，具有下述外径公差范围的材料对于本文所描述的阀的一些实施方式提供了意想不到的和先前没有认识到的性能：所述材料的外径公差范围在大约±0.005英寸与大约±0.00001英寸之间，并且在一些实施方式中，优于或等于大约±.0005英寸，或更优选地，优于或等于大约±.0001英寸，或甚至更优选地，优于或等于大约±.00005英寸。具有下述球度公差范围的材料对于本文所描述的阀的一些实施方式提供了意想不到的和先前没有认识到的性能：所述材料的球度公差范围在大约±0.005英寸与大约±0.00001英寸之间，并且在一些实施方式中，优于或等于大约±.0001英寸，或更优选地，优于或等于大约±.00001英寸，或甚至更优选地，优于或等于大约±.00002英寸或甚至更优选地优于或等于大约±.000024英寸。
具有下述硬度范围的材料对于本文所描述的阀的一些实施方式提供了意想不到的和先前没有认识到的性能：所述材料的硬度范围在洛氏硬度标度上的大约C20与维氏硬度HV标度上的HV 2500之间的硬度，并且在一些实施方式中，在洛氏硬度标度上大于或等于大约C55的大约硬度，并且优选地，在洛氏硬度标度上大于或等于大约C60的大约硬度，或更优选地，在洛氏硬度标度上大于或等于大约A92的大约硬度，或更优选地，在维氏硬度标度上大于或等于大约2000HV的大约硬度。在一些实施方式中，球80可以包括工业蓝宝石球、红宝石球、立方氧化锆球和碳化钨球。在一些实施方式中，球80可以包括选自以下的材料：铬钢、工具钢、不锈钢、蓝宝石、陶瓷和碳化钨。球80可以包括耐化学性或惰性材料，或其他抵抗流动通过阀100的流体比如低温流体的材料。
球80的材料还可以基于下述应用来选择：其中，低温流体从阀100供给至该应用。例如，对于高纯度应用或其中更安静的操作是有用的应用而言，可以选择Teflon(铁氟龙)。对于高纯度应用比如半导体或医疗应用而言，可以选择蓝宝石。对于其中纯度不是很重要的应用比如食物加工、医疗、高真空站、冷藏、液化天然气，或其他普通试验或温度控制应用而言，可以选择其他材料比如SST、其他类型的钢、或其他具有低纯度的材料。
在一些实施方式中，球80可以由数量上能够生长的单晶体的材料形成。阀100——其中，球80包括工业蓝宝石材料——的试验允许根据本领域技术人员的容许公差在250,000次循环之后使阀100可靠地打开和关闭而没有大量的泄漏、失效或可见的磨损标志并且预期在低温应用中达到一百万次循环之多。由于工业蓝宝石的对低温流体和蒸气的增大的耐化学性、以单个晶体生长的能力、增大的硬度和耐磨损性、直径公差和球度公差以及热阻，因此可以使用工业蓝宝石。通过使用其他类型的球材料比如工业红宝石球、立方氧化锆球、以及碳化钨球可以预见类似的意想不到的结果。
表格1至表格3中提供了可以用于球80的材料的示例，其中包括前述特性中的一个或更多个特性的示例。未提供的值为本领域普通技术人员所理解的、对于示出的材料而言固有的合理值。
表格1
表格2
表格3
材料 Teflon 碳化钨
合金(示例) N/A Co6％,W(压力形成的)
直径公差(英寸) ±0.002 ±0.0001
球度(英寸) ±0.001 ±0.000025
硬度 肖氏硬度D50-D65 洛氏硬度A92
屈服强度 NR
组成成分 PTFE Co6％,W
磁性 非磁性的 低磁性的
继续参照图1A至图3B，壳体70能够构造成附接至阀本体10和阀杆40的至少一部分，以基本将这些部件封围并且保护在内部壳体腔73内。在一些实施方式中，壳体70能够将阀本体10和阀杆40的至少一部分密封在内部壳体腔73内。壳体腔73能够构造成使阀本体10以及阀杆40的外部与壳体70热隔离。例如，当阀100用于输送热流体或冷流体时，使阀本体10以及阀杆40的外部与壳体70热隔离是有益的。在低温应用中，这种热隔离能够防止在阀100的外部上形成冷凝以及结冰。在一些实施方式中，壳体70能够相对于阀100的其余部分充分地密封使得壳体腔73能够保持真空，以防止腔73内的对流并且因而提供改善的热隔离。这种真空能够通过延伸穿过壳体70至壳体腔73中的额外真空口提供。壳体70可以包括本文所描述的用于本体10的材料中的任何材料。在一些实施方式中，壳体70包括316L SST。
壳体70可以是形成内部壳体腔73的许多不同的形状中的任何形状。出于示例的目的，壳体70包括盖71，该盖71具有从其延伸的侧壁72。盖71能够相对于侧壁72一体地形成或分开形成。在一些实施方式中，盖71可以是相对于壳体70的另一部分比如侧壁72接合(例如，焊接)的单独形成的部件。在一些实施方式中，壳体可以包括位于侧壁72的相反两端处的两个盖(例如，图4A；图4B；图9和图10)。壳体70能够以许多方式比如本文所描述的用于将阀本体10接合至阀杆40的方式而与阀本体10和/或阀杆40中的至少一者接合。例如，焊接部75能够沿接合周界74延伸，该接合周界74围绕壳体70的一部分比如侧壁72的下部延伸。这种焊接部能够使壳体与阀本体10和/或阀杆40的一部分密封(例如，气密密封)，并且减小流体泄漏至内部壳体腔73以及从内部壳体腔73泄漏的可能性。沿着接合周界74的焊接部75能够对阀100提供与以上对于沿接合周界42的焊接部43所描述的益处类似的益处。
连接器76能够定位在壳体70上并且延伸通过壳体70，以允许与阀100的一个或更多个部件电通信。例如，连接器76能够连接至一个或更多个螺线管线93以允许根据壳体70外部的控制系统来控制螺线管线圈90(并且因而控制阀100)。腔73内例如可以包括桥式整流器或其他变压器以为线圈90提供DC(直流)电源。优选地，连接器76构造成允许导线连接至位于壳体70的第一侧上(内部壳体腔73内)的内部端子，其中，内部端子与定位在壳体70的相反的第二外部侧上的外部端子电通信。在一些实施方式中，围绕壳体70的一部分和连接器76可以形成有接合周界77。焊接部78能够构造成沿接合周界77延伸并且使接合周界77密封(例如，气密密封)，以减小流体泄漏至内部壳体腔73以及从内部壳体腔73泄漏的可能性。这种密封能够提供与本文提到的关于由围绕壳体70和阀本体10的接合周界74的焊接部75所提供的密封的益处类似的益处。
参照图3A和图3B，口20、30能够以适于允许流体流动至阀100以及从阀100流出的各种方式来构造。例如，口20、30可以是各种形状并且不应当限于圆形截面形状。另外，口20、30能够延伸至阀100的各种部件中或延伸通过阀100的各种部件，以允许通过阀100的流动。例如，口20、30均能够延伸通过本体10的一部分，以允许进入阀腔13中的流动。口20、30能够彼此大致平行或共线、正交或以其他角度对准。在一些实施方式中，口20、30能够定位在阀100的相反两侧或两端处。例如，图3A、图3B示出定位在阀本体10的相反两侧处并且大致共线地对准的口20、30。这种共线构型包括口通道17、18，所述口通道17、18使从口20、30的流动改向并且因而分别改变口20、30之间的流动的角度以便与内部腔13连通。尽管通道17、18相对于口20、30的角度不必是正交的，但从口20、30至内部腔13中的流动的改向能够减小通过阀100的流量。口20、30可以包括将阀100流体连接至外部系统的其他特征。例如，口20、30可以包括螺纹、压缩接头、管(比如焊接管)或其他结构以便于阀100的流体连接。阀本体10可以包括其他附接特征比如安装孔19(图1B；图2)以将阀本体10在结构上附接至外部系统的。
图4A至图5示出直通阀200的实施方式，该直通阀200可以包括在阀200的(相对于纵向轴线503)纵向相反两端处定位的口20、30。阀200的许多特征件和部件与本文所描述用于阀100的特征和部件基本类似。其中一些差异涉及通过阀100的流动通道的形状和对准，以减小障碍或改变流动方向，这进而能够减小压降并且增大流动能力。其中的一些特征还允许直通阀200内嵌并且在夹套管路内使用，以使阀200与外部环境热隔离。口20、30可以包括管部21、31以便于阀200在管道系统内的流体连接(例如，通过焊接)。管部21、31能够根据期望的阀流量而定大小为符合标准管道大小比如3/8”或1/4”。能够采用如本文中别处所描述的其他流体连接结构。壳体70能够构造成基本封围(例如，密封或气密密封)阀200的基本全部其余部分比如本体10、阀杆40、阀致动器50、外壳60以及螺线管90。在一些实施方式中，壳体70能够允许在腔73内施加真空，如上所描述的。因此，壳体70能够提供阀200的内部部件内与外部环境之间的热隔离，从而在低温应用中防止冷凝和结冰。在一些实施方式中，壳体70可以包括延伸部71A，所述延伸部71A延伸超过盖71并且允许壳体70连接(例如，焊接)至双壁夹套低温流体系统的套管。
通道141能够基本沿纵向轴线503延伸通过阀杆40。通道141可以与通道16(图3A；图3B)基本类似。在图4A至图5中示出的实施方式中，通道141能够与口20流体连通使得流体能够从口20至少部分地沿着纵向轴线503流动通过阀杆40。在一些实施方式中，通道141与口20流体连通，而没有居间障碍、流动的改向和/或抑制口20与通道141之间的流动。通道141能够延伸通过阀杆40的大约中心处，或能够相对于阀杆40的中心偏置。
在一些实施方式中，通道141能够基本延伸通过阀杆40的位于第一端40A和40B之间的整个长度，而没有居间障碍、流动的改向和/或抑制通过阀杆40的流动。在一些实施方式中，通道141没有延伸通过阀杆40的整个长度，并且可以设置额外的通道以另外引导在阀杆40内的流动，如以下进一步描述的。
图6至图8示出了能够在图4A至图5中的阀200以及本文所描述的其他阀的实施方式中内使用的阀元件50的实施方式的各种视图。参照图4A、图4B和图8，一个或更多个通道151能够延伸通过阀元件50的一部分。通道151能够构造成使得当阀元件50定位在内部腔13内时通道151与阀杆通道141流体连通。通道151能够构造成允许流体从阀杆通道141流动至本体腔14中。通道151能够在阀元件50内大致居中或偏置。通道151能够构造成当阀元件50定位在内部腔13内时允许流体大致沿纵向轴线503流动。如本文所使用的，“大致沿纵向轴线”可以意指与纵向轴线大致共线，但也意指以微小的角度(小于30度)，可以意指以微小的曲线轨迹，和/或可以意指沿与纵向轴线503基本平行但从纵向轴线503稍微偏置。
在一些实施方式中，通道151能够将流动从阀杆通道141直接引导至本体腔14中。在一些实施方式中，阀元件50可以包括在通道151与本体腔14之间延伸的一个或更多个居间通道。这种居间通道可以例如当球80或阀200内的其他特征彼此对准时，允许从通道151的流动围绕球80改向。参照图4A至图8，阀元件50可以包括从通道151向外(例如，径向地)延伸的一个或更多个通道152。在图示的实施方式中，四个通道152围绕通道151的截面圆周以各种等间隔角度而径向地向外延伸(图8)。然而，能够采用围绕通道151以各种相等或不相等间隔的间距的许多不同通道152。另外，通道151和通道152(和本文所描述的其他通道)不限于圆形截面形状，而是可以为方形、卵形或其他不规则或规则的截面形状，并且能够在致动器50中形成开口、狭槽或其他通道状形状。通道152能够从通道151以大于5度的角度、或更优选地以大于20度的角度、或甚至更优选地以大于45度的角度向外延伸以允许从通道151围绕球80流动。在一些实施方式中，通道152从通道151(例如，从纵向轴线503)正交地延伸。
在一些实施方式中，可以期望的是使阀200的一个或更多个特征沿纵向轴线503相对于彼此基本对准，以改善流动，并且在一些实施方式中，允许通过阀200的至少一些部分的不受限制的或自由的流动。如本文所使用的“沿纵向轴线相对于彼此基本对准”意为当沿着纵向轴线观察时，基本对准部件的截面流动路径的至少一部分交叠但未必是全部交叠。例如，阀杆通道141、阀元件通道151、口20、口30和/或孔口12中的两者或更多者能够沿着纵向轴线相对于彼此基本对准。在一些实施方式中，阀杆通道141和阀元件通道151沿纵向轴线相对于彼此基本对准。在一些实施方式中，口20、30中的至少一者、阀杆通道141以及阀元件通道151沿纵向轴线相对于彼此基本对准。在一些实施方式中，阀杆通道141、阀元件通道151、口20、30以及孔口12沿纵向轴线相对于彼此基本对准。
图9至图10示出直通阀300的实施方式，该直通阀300包括与本文所描述的用于阀200(图4A至图4B)的特征和部件基本类似的特征和部件。图11至图14示出能够在图9至图10的阀300或本文所描述的其他阀内使用的阀杆40的实施方式。与阀300及其部件的差异中的一些差异涉及通过阀300的流动通道的形状和对准。例如，能够设置居间通道以从阀杆40内的通道141进一步引导流动至阀元件50内的通道。
参照图9至图14，阀杆40可以包括从通道141向外(例如，径向地)延伸的一个或更多个通道142。通道142能够从通道141正交地或相对于通道141以各种角度比如上述使通道152从通道151延伸的角度而延伸。通道142能够与通道143流体连接，所述通道143大致沿着纵向轴线503延伸或与纵向轴线503平行延伸，并且在一些实施方式中，从纵向轴线503稍微偏置地延伸。通道142和143并不限于示出的实施方式，并且可以采用围绕通道141以各种均匀或不均匀间距间隔的许多不同的通道142和/或143。将理解的是，尽管通道141没有延伸通过图11至图14中的阀杆40的整个长度，但可预见的是具有延伸通过阀杆40的整个长度的通道141，同时仍然包括额外的通道142和/或143的实施方式。
图15至图18示出了能够在图9至图10的阀300内或本文所描述的其他阀内使用的阀元件50的实施方式。参照图9、图10和图15至图18，通道143能够与至少部分地沿阀元件50的长度延伸的对应的类似通道151对准。在一些实施方式中，阀元件50和/或阀杆40可以包括构造成接纳一个或更多个对应的合销144的一个或更多个导引通道145(图11和图15)以提供这种对准。将理解的是，槽、销、轨道或其他合适的对准结构能够用于使通道143和151对准。通道151与上述的并且在图6至图8中示出的通道类似，但纵向地延伸通过阀元件50的外部(例如，圆周)的一部分。通道151构造成允许阀元件50内的或沿着阀元件50的纵向流动(例如，在阀元件50的近端部)。还参照图9和图10，在一些实施方式中，通道151可以包括径向延伸部(例如，在阀元件50的远端部处)以允许进入内部阀腔13中的径向流动。
将理解的是，尽管本文的附图可以包括示出了通过所示阀的实施方式的流体的流动的箭头，但本发明应当不限于此。一些实施方式可以构造成通过足够的偏置元件和/或阀致动器力而允许沿着相反的方向流动，从而防止阀由于流体压力而无意地打开。
还将理解的是，本文所描述的阀的实施方式可以是单动式阀或双动式阀。例如，阀可以是通过螺线管而致动的单动式阀，其中，由弹簧回复至非致动状态。当处于非致动状态中时，阀可以常开或常闭。例如，可以有益的是使用常开阀以减小当流体流动通过阀时阀的动力消耗。阀的开关——尽管示出为通过螺线管进行控制——能够以气动的方式或通过其它合适的方法和装置来控制。图3A至图5、图9和图10图示的阀可以通过使阀元件50朝向阀座11偏置的弹簧55以及通过构造成抵抗这种偏置动作且使阀元件50移动离开阀座11并且移动至打开位置的螺线管90而常闭。然而，将理解的是，阀逻辑线路能够颠倒。
图19图示了直通阀400的实施方式，该直通阀400具有与图4A、图4B、图9和图10的阀200和300的部件类似的部件但具有不同的弹簧偏置和阀逻辑线路。例如，直通阀400能够通过构造成使阀元件50偏置离开阀座11的弹簧55以及通过构造成抵抗这种偏置动作且使阀元件50朝向阀座11移动并且移动至关闭位置的螺线管90而常开。
将理解的是，对于常开或常闭阀逻辑线路而言，前述弹簧偏置能够颠倒。例如，在其中弹簧55附接至阀元件50以允许在其间张紧并且偏置成从阀座11拉动阀元件50的实施方式中，图3A至图5、图9和图10中图示的阀能够常开。另外，在其中弹簧55附接至阀元件50以允许在其间张紧并且偏置成朝向阀座11拉动阀元件50的实施方式中，图19中图示的阀能够常闭。
还将理解的是，用于本文所描述的阀的密封构件不限于球，并且本文所描述的阀不需要限于球阀。例如，图20示出与阀400(图19)类似但具有渐缩密封构件80A的直通针阀500的实施方式的局部侧视截面图。与球阀相比，针阀可以提供不同的流动特征，和/或与球阀相比可以是更简单的并且制造更便宜。阀500可以包括与密封构件80A相配的并且与密封构件80A一同改善密封的渐缩阀座11A。密封构件80A和/或渐缩阀座11A可以包括适用于针阀的许多不同形状中的任何形状。例如，构件80A可以包括截头圆锥形形状或锥体形状。将理解的是，图1A至图1B、图3A至图5、图9或图10中示出的阀100、200和300能够修改成包括图20中示出的针阀500的特征。
尽管示在各种环境内示出本发明的实施方式，但本发明的实施方式还可以用在其他应用中。例如，本文所描述的阀或阀部件可以用于除了用于低温应用的阀之外的其他类型的阀。另外，本文所描述的焊接接合周界中的任何一者或更多者能够用于本文所描述的实施方式中的任何实施方式，并且本发明不应当限于所有的这些实施方式，也不仅仅限于图1至图3B中的实施方式。此外，阀杆40和阀元件50不限于附图中示出的特定组合。例如，图9和图10中示出的阀杆40能够用于图4A和图4B中示出的阀元件50，并且反之亦然。另外，本文所描述的阀和各种阀部件的实施方式能够单独构造或以许多组合中的任何组合而构造成组件或套件。本领域技术人员将理解的是，能够在不脱离本发明的精神的情况下做出额外许多改型和各种的改型。因此，应当清楚地理解的是，本文所描述的发明的形式仅为示例性的而并不意在不限制本发明的范围。

Claims (50)

1.一种低温阀，包括：
第一口和第二口；
阀本体，所述阀本体包括阀座，所述阀座限定了与所述第一口流体连通的流体孔口；
阀杆，所述阀杆构造成与所述阀本体接合，其中，所述阀杆包括第一端和相反的第二端且具有延伸通过所述第一端和所述第二端的纵向轴线，其中，所述阀杆形成沿着所述纵向轴线延伸的第一通道，所述第一通道构造成允许流体流动通过所述阀杆，其中，所述阀杆构造成沿第一接合周界与所述阀本体接合；
第一焊接部，所述第一焊接部构造成使所述第一接合周界气密密封；
密封构件；
阀元件，所述阀元件定位在所述第一通道的至少一部分内，所述阀元件构造成使所述密封构件偏置成抵靠所述流体孔口以阻塞通过所述流体孔口和所述第一口的流动，其中，响应于通过阀致动器对所述阀元件的位置的控制而对所述密封构件的偏置进行控制；
壳体，所述壳体构造成至少密封和封围所述阀本体与所述阀杆沿第二接合周界的接合部，并且形成内部壳体腔，所述内部壳体腔构造成封围所述阀杆并且使所述阀杆和所述阀本体的至少一部分——包括所述接合部——与所述壳体热隔离；
第二焊接部，所述第二焊接部构造成使所述第二接合周界气密密封；
电连接器，所述电连接器构造成沿着第三接合周界接合所述壳体并且允许通过所述壳体进行电通信；以及
第三焊接部，所述第三焊接部构造成使所述第三接合周界气密密封。
2.根据权利要求1所述的低温阀，其中，所述阀元件构造成在所述第一通道内沿所述纵向轴线相对于所述流体孔口移动。
3.根据权利要求1所述的低温阀，其中，所述阀元件包括第二通道，所述第二通道构造成当所述阀元件定位在所述第一通道内时允许流体沿着所述纵向轴线流动通过所述阀杆。
4.根据权利要求3所述的低温阀，其中，所述第一通道和所述第二通道沿所述纵向轴线相对于彼此对准。
5.根据权利要求4所述的低温阀，其中，所述第一口和所述第二口中的至少一者、所述第一通道以及所述第二通道沿着所述纵向轴线相对于彼此对准。
6.根据权利要求5所述的低温阀，其中，所述第一通道、所述第二通道、所述第一口、所述第二口以及所述流体孔口沿所述纵向轴线相对于彼此对准。
7.根据权利要求3所述的低温阀，其中，所述阀元件和所述阀杆中的至少一者包括第三通道，所述第三通道与所述第一通道和所述第二通道中的至少一者流体连通并且从所述第一通道和所述第二通道中的所述至少一者径向地向外延伸。
8.根据权利要求7所述的低温阀，其中，所述阀元件和所述阀杆中的所述至少一者的另一者包括第四通道，所述第四通道与所述第一通道和所述第二通道中的所述至少一者的另一者流体连通并且从所述第一通道和所述第二通道中的所述至少一者的所述另一者径向地向外延伸。
9.根据权利要求7所述的低温阀，其中，所述第三通道与所述纵向轴线正交。
10.根据权利要求3所述的低温阀，其中，所述第二通道沿着与所述纵向轴线平行并且从所述纵向轴线径向偏置的轴线延伸。
11.根据权利要求1所述的低温阀，其中，所述第一通道和所述第二口沿着所述纵向轴线相对于彼此对准，使得直的、没有障碍的流动路径延伸通过所述第二口和所述第一通道。
12.根据权利要求3所述的低温阀，其中，所述第一通道和所述第二通道沿所述纵向轴线相对于彼此对准，使得直的、没有障碍的流动路径延伸通过所述第一通道的至少一部分和所述第二通道的一部分。
13.根据权利要求12所述的低温阀，其中，所述第一通道、所述第二通道以及所述第二口沿所述纵向轴线相对于彼此对准，使得直的、没有障碍的流动路径延伸通过所述第二口、延伸通过所述第一通道并且延伸通过所述第二通道的至少近端部。
14.根据权利要求1所述的低温阀，其中，所述第一通道纵向地延伸通过所述阀杆的所述第一端和所述第二端。
15.根据权利要求1所述的低温阀，还包括所述阀致动器，其中，所述阀致动器包括螺线管线圈，所述螺线管线圈构造成当所述螺线管线圈在被启动和被停用中的至少一种情况时使所述阀元件移动。
16.根据权利要求15所述的低温阀，还包括弹簧，其中，所述螺线管线圈构造成当所述螺线管线圈被启动时使所述阀元件移动以使所述密封构件偏置成抵靠所述流体孔口，并且在所述螺线管线圈被停用时所述弹簧使所述密封构件从被偏置成抵靠所述流体孔口移离。
17.根据权利要求3所述的低温阀，其中，所述第一口、所述第二口、所述阀本体和所述阀杆彼此以密封的方式接合使得所述第一通道和所述第二通道相对于所述内部壳体腔隔离且密封。
18.根据权利要求1所述的低温阀，其中，所述密封构件包括球。
19.根据权利要求1所述的低温阀，其中，所述阀元件包括针状件以形成针阀。
20.根据权利要求1所述的低温阀，其中，所述阀杆包括：近端部和远端部，其中，所述近端部形成所述内部壳体腔的至少一部分并且构造成沿着第四接合周界与所述远端部接合；以及
第四焊接部，所述第四焊接部构造成使所述第四接合周界气密密封。
21.一种低温阀，包括：
第一口和第二口；
阀本体，所述阀本体包括阀座，所述阀座限定了与所述第一口流体连通的流体孔口；
阀杆，所述阀杆构造成与所述阀本体接合，其中，所述阀杆包括第一端和相反的第二端且具有延伸通过所述第一端和所述第二端的纵向轴线，其中，所述阀杆形成沿着所述纵向轴线延伸的第一通道，所述第一通道构造成允许流体流动通过所述阀杆；
密封构件；
阀元件，所述阀元件定位在所述第一通道的至少一部分内，所述阀元件构造成使所述密封构件偏置成抵靠所述流体孔口以阻塞通过所述流体孔口和所述第一口的流动；
阀致动器，所述阀致动器包括螺线管线圈，所述螺线管线圈构造成当所述螺线管线圈处于被启动和被停用中的至少一种情况时使所述阀元件移动，其中，响应于通过所述阀致动器对所述阀元件的位置的控制而对所述密封构件的偏置进行控制；
外壳，所述外壳封围所述螺线管线圈；以及
壳体，所述壳体构造成至少保护所述阀本体与所述阀杆的接合部，并且形成径向地定位在所述壳体与所述外壳之间的内部壳体腔，所述内部壳体腔构造成使所述阀本体、所述阀杆和所述螺线管线圈的至少一部分——包括所述接合部——与所述壳体热隔离。
22.根据权利要求21所述的低温阀，其中，所述阀元件构造成在所述第一通道内沿所述纵向轴线相对于所述流体孔口移动。
23.根据权利要求21所述的低温阀，其中，所述阀元件包括第二通道，所述第二通道构造成当所述阀元件定位在所述第一通道内时允许流体沿着所述纵向轴线流动通过所述阀杆。
24.根据权利要求23所述的低温阀，其中，所述第一通道和所述第二通道沿所述纵向轴线相对于彼此对准。
25.根据权利要求24所述的低温阀，其中，所述第一口和所述第二口中的至少一者、所述第一通道以及所述第二通道沿着所述纵向轴线相对于彼此对准。
26.根据权利要求25所述的低温阀，其中，所述第一通道、所述第二通道、所述第一口、所述第二口以及所述流体孔口沿所述纵向轴线相对于彼此对准。
27.根据权利要求23所述的低温阀，其中，所述阀元件和所述阀杆中的至少一者包括第三通道，所述第三通道与所述第一通道和所述第二通道中的至少一者流体连通并且从所述第一通道和所述第二通道中的所述至少一者径向地向外延伸。
28.根据权利要求27所述的低温阀，其中，所述阀元件和所述阀杆中的所述至少一者的另一者包括第四通道，所述第四通道与所述第一通道和所述第二通道中的所述至少一者的另一者流体连通并且从所述第一通道和所述第二通道中的所述至少一者的所述另一者径向地向外延伸。
29.根据权利要求27所述的低温阀，其中，所述第三通道与所述纵向轴线正交。
30.根据权利要求23所述的低温阀，其中，所述第二通道沿着与所述纵向轴线平行并且从所述纵向轴线径向偏置的轴线延伸。
31.根据权利要求21所述的低温阀，其中，所述第一通道和所述第二口沿着所述纵向轴线相对于彼此对准，使得直的、没有障碍的流动路径延伸通过所述第二口和所述第一通道。
32.根据权利要求23所述的低温阀，其中，所述第一通道和所述第二通道沿所述纵向轴线相对于彼此对准，使得直的、没有障碍的流动路径延伸通过所述第一通道的至少一部分和所述第二通道的一部分。
33.根据权利要求32所述的低温阀，其中，所述第一通道、所述第二通道以及所述第二口沿所述纵向轴线相对于彼此对准，使得直的、没有障碍的流动路径延伸通过所述第二口、延伸通过所述第一通道并且延伸通过所述第二通道的至少近端部。
34.根据权利要求21所述的低温阀，其中，所述第一通道纵向地延伸通过所述阀杆的所述第一端和所述第二端。
35.根据权利要求21所述的低温阀，其中，所述螺线管线圈构造成当所述螺线管线圈在被启动时使所述阀元件移动。
36.根据权利要求35所述的低温阀，还包括弹簧，其中，所述弹簧构造成当所述螺线管线圈被停用时将所述密封构件偏置成抵靠所述流体孔口，并且在所述螺线管线圈被启动时所述螺线管线圈使所述密封构件从被偏置成抵靠所述流体孔口移离。
37.根据权利要求23所述的低温阀，其中，所述第一口、所述第二口、所述阀本体和所述阀杆彼此以密封的方式接合使得所述第一通道和所述第二通道相对于所述内部壳体腔隔离且密封。
38.根据权利要求21所述的低温阀，其中，所述密封构件包括球。
39.根据权利要求21所述的低温阀，其中，所述阀元件包括针状件以形成针阀。
40.根据权利要求38所述的低温阀，其中，所述密封构件包括大于或等于维氏硬度HV标度上的HV 2000的硬度值。
41.根据权利要求40所述的低温阀，其中，所述球包括工业蓝宝石球。
42.根据权利要求40所述的低温阀，其中，所述密封构件包括从如下组中选取的材料，所述组包括：铬钢、工具钢、不锈钢、蓝宝石、陶瓷和碳化钨。
43.根据权利要求40所述的低温阀，其中，所述球的整体由单晶体的材料形成。
44.根据权利要求21所述的低温阀，其中，所述阀杆构造成沿着接合周界与所述阀本体接合，所述低温阀还包括沿着所述阀杆与所述阀本体之间的接合周界的焊接部。
45.根据权利要求44所述的低温阀，其中，所述阀杆包括：近端部和远端部，其中，所述近端部形成所述内部壳体腔的至少一部分并且构造成沿着第二接合周界与所述远端部接合；以及
沿着所述第二接合周界的第二焊接部。
46.根据权利要求45所述的低温阀，其中，所述近端部包括磁隔离材料，并且所述远端部包括磁性材料。
47.根据权利要求44所述的低温阀，其中，所述壳体构造成沿着第二接合周界与所述阀本体和所述阀杆中的至少一者接合，所述低温阀还包括沿着所述第二接合周界的第二焊接部。
48.根据权利要求47所述的低温阀，还包括：电连接器，所述电连接器构造成沿着第三接合周界接合第一壳体部并且允许通过所述第一壳体部进行电通信；以及
沿着所述第三接合周界的第三焊接部。
49.根据权利要求21所述的低温阀，其中，所述壳体构造成与真空夹套管线接合，并且与所述真空夹套管线内的真空形成共同的容积。
50.根据权利要求21所述的低温阀，还包括定位在所述螺线管线圈与所述阀元件之间的第二通道。
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