CN116490710A - 具有集成式孔口限制部的阀 - Google Patents

Abstract

一种阀，包括：阀主体(530)，所述阀主体具有延伸到阀腔的第一流体端口(536)和第二流体端口(538)；阀座托架子组件(560)，所述阀座托架子组件安装在所述阀腔中并且包括阀座托架主体(561)，所述阀座托架主体具有限定与所述第一流体端口(536)对准的第一流孔(566)的第一环形内壁(565)和设置在包围所述第一环形内壁(565)的环形凹部(564)中的阀座(540)，以及限定与所述第二流体端口(538)对准的第二流孔(568)的第二环形内壁。阀元件(526)设置在所述阀腔(532)内并且能够在关闭位置与打开位置之间移动，所述关闭位置抵靠所述阀座(540)进行密封，所述打开位置准许流体在所述第一流孔(566)与所述第二流孔(568)之间流过所述阀座(540)。孔口限制部(545)的外周边抵靠所述第一环形内壁(565)和所述第二环形内壁中的一者的内部部分安置。

Description

具有集成式孔口限制部的阀

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年11月4日提交的名称为VALVES WITH INTEG RATED ORIFICERESTRICTIONS的美国临时专利申请序列号63/109,496的优先权和所有权益，该专利申请的全部公开内容以引用的方式完全并入文本。

技术领域

本发明涉及流体流动和递送装置和方法，并且更具体地，涉及用于控制流体流动和递送的阀。

背景技术

众所周知，阀用作气体和液体流体递送的流量控制装置。在半导体工业以及其他工业中，在各种处理操作期间使用阀(例如，高纯度阀)来控制过程化学品的递送。用于半导体工业中的阀的示例性应用包括化学气相沉积(CVD)和原子层沉积(ALD)。在许多应用中，需要对供应的流体量进行快速精准的控制。

发明内容

根据本公开中提出的发明中的一项或多项的示例性方面，一种阀包括阀主体、阀座托架子组件、阀元件和孔口限制部。所述阀主体包括阀腔以及延伸到所述阀腔的第一流体端口和第二流体端口。所述阀座托架子组件安装在所述阀腔中并且包括阀座托架主体，所述阀座托架主体包括限定与所述第一流体端口对准的第一流孔的第一环形内壁和设置在包围所述第一环形内壁的环形凹部中的阀座，以及限定与所述第二流体端口对准的第二流孔的第二环形内壁。所述阀元件设置在所述阀腔内并且能够在关闭位置与打开位置之间移动，所述关闭位置抵靠所述阀座进行密封，所述打开位置准许流体在所述第一流孔与所述第二流孔之间流过所述阀座。所述孔口限制部具有抵靠所述第一环形内壁和所述第二环形内壁中的一者的内部部分安置的外周边。

根据本公开中提出的发明中的一项或多项的另一个示例性方面，一种阀包括：阀主体，所述阀主体具有阀腔以及延伸到所述阀腔的第一流体端口和第二流体端口；环形阀座，所述环形阀座包围所述第一流体端口；阀元件，所述阀元件设置在所述阀腔内并且能够在关闭位置与打开位置之间移动，所述关闭位置抵靠所述阀进行密封，所述打开位置准许流体流过所述阀座；以及孔口限制部，所述孔口限制部包括保持流量限制孔口盘的孔口托架，其中所述孔口托架抵靠与所述第一流体端口和所述第二流体端口中的一个流体端口对准的环形内壁安置，以限制通过所述第一流体端口和所述第二流体端口中的所述一个流体端口的流量。

根据本公开中提出的发明中的一项或多项的另一个示例性方面，一种阀包括：阀主体，所述阀主体具有阀腔以及延伸到所述阀腔的第一流体端口和第二流体端口；环形阀座，所述环形阀座包围所述第一流体端口；阀元件，所述阀元件设置在所述阀内并且能够在关闭位置与打开位置之间移动，所述关闭位置抵靠所述阀进行密封，所述打开位置准许流体流过所述阀座；以及孔口限制部，所述孔口限制部抵靠与所述第一流体端口和所述第二流体端口中的一个流体端口对准的环形内壁安置，以限制通过所述第一流体端口和所述第二流体端口中的所述一个流体端口的流量。所述孔口限制部被捕获在所述环形内壁的内部部分与焊接到所述阀座托架主体的焊接环之间。

根据本公开中提出的发明中的一项或多项的另一个示例性方面，一种阀包括：阀主体，所述阀主体具有阀腔以及延伸到所述阀腔的第一流体端口和第二流体端口；环形阀座，所述环形阀座固定在包围所述第一流体端口的环形凹部中，所述环形凹部由内环形壁和外环形壁限定；阀元件，所述阀元件设置在所述阀内并且能够在关闭位置与打开位置之间移动，所述关闭位置抵靠所述阀座进行密封，所述打开位置准许流体流过所述阀座；以及孔口限制部，所述孔口限制部具有轴向地捕获在所述阀座中的内部沉孔与所述环形内壁之间的外周边。

附图说明

图1是根据本公开的示例性实施方案的具有集成式孔口限制部的阀组件的横截面图；

图2是根据本公开的另一个示例性实施方案的具有集成式孔口限制部的阀组件的横截面图；

图2A是根据本公开的另一个示例性实施方案的孔口托架和孔口插入件的透视图；

图2B是图2A的孔口托架和孔口插入件的横截面图；

图2C是根据本公开的另一个示例性实施方案的另一个孔口托架和孔口插入件的透视图；

图2D是图2C的孔口托架和孔口插入件的横截面图；

图2E是根据本公开的另一个示例性实施方案的具有图2C的孔口托架和孔口插入件的阀组件的横截面图；

图3是根据本公开的另一个示例性实施方案的具有集成式孔口限制部的阀组件的横截面图；

图4是根据本公开的示例性实施方案的具有包括集成式孔口限制部的阀座托架子组件的阀组件的横截面图；

图4A是图4的阀组件的阀座托架子组件的透视图；

图4B是图4A的阀座托架子组件的横截面图；

图5是根据本公开的另一个示例性实施方案的具有包括集成式孔口限制部的阀座托架子组件的阀组件的横截面图；

图5A是图5的阀组件的阀座托架子组件的透视图，其中没有示出阀座；

图5B是图5A的阀座托架子组件的横截面图；

图5C是根据本公开的另一个示例性实施方案的包括呈焊接布置的孔口托架和孔口插入件的阀座托架子组件的横截面图；

图6是根据本公开的另一个示例性实施方案的具有包括集成式孔口限制部的阀座托架子组件的阀组件的横截面图；

图6A是图6的阀座托架子组件的透视图，其中没有示出阀座；

图6B是图6A的阀座托架子组件的横截面图；

图7是安装在阀腔中的包括集成式孔口限制部的阀座托架子组件的横截面图；

图7A是图7的阀座托架子组件的横截面图；

图7B是图7的阀座托架子组件的横截面图，其中孔口托架被示出为从阀座托架移除；

图8是根据本公开的另一个示例性实施方案的包括桩接式孔口盘的座椅托架子组件的横截面图；

图9是根据本公开的另一个示例性实施方案的包括焊接式孔口限制部的阀座托架子组件的横截面图；

图10是根据本公开的另一个示例性实施方案的包括焊接式孔口限制部的阀座托架子组件的横截面图；并且

图11是根据本公开的另一个示例性实施方案的具有集成式孔口限制部的阀组件的横截面图。

具体实施方式

本具体实施方式仅描述了示例性实施方案，并且不旨在以任何方式限制权利要求的范围。实际上，所要求保护的本发明比示例性实施方案更宽泛且不受其限制，并且权利要求中使用的术语具有其完整的普通含义。

虽然本发明的各种创造性方面、概念和特征可在本文中被描述和示出为在示例性实施方案中组合体现，但这些各种方面、概念和特征可单独地或以各种组合以及其子组合用于许多替代实施方案。除非在本文中明确排除，否则所有此类组合和子组合均意在落入本发明的范围内。更进一步地，虽然关于本发明的各个方面、概念和特征的各种替代实施方案(诸如替代材料、结构、配置、方法、电路、设备和组件，关于形成、装配和功能的替代方案等)可能在本文中进行了描述，但此类描述并不意图是可用的替代实施方案(无论是当前已知的还是以后开发的)的完整或详尽列举。本领域技术人员可容易地将创造性方面、概念或特征中的一者或多者用于本发明范围内的附加实施方案和用途中，即使本文未明确公开此类实施方案。另外，即使本发明的一些特征、概念或方面在本文可能被描述为优选的布置或方法，但是除非明确说明，否则这样的描述并不旨在暗示这样的特征是必需的或必要的。更进一步地，可包括示例性或代表性的值和范围以帮助理解本公开，然而，此类值和范围不应以限制性的意义来解读，并且意图仅在明确说明的情况下才是临界值或范围。除非另有明确说明，否则标识为“近似”或“约”指定值的参数意图包括该指定值和在该指定值的10％以内的值。另外，应理解，本公开随附的附图可能但不必按比例绘制，并且因此可被理解为教导附图中显而易见的各种比率和比例。此外，虽然各个方面、特征和概念在本文中可被明确地标识为具有创造性或形成本发明的一部分，但这种标识并不意图是排他性的，而是可能存在在本文中全面描述、而未明确如此标识或标识为特定发明的一部分的创造性方面、概念和特征，所述发明替代地在随附权利要求中进行了阐述。对示例性方法或过程的描述不限于包括所有情况下所需的所有步骤，除非明确说明，否则呈现步骤的顺序也不应被解读为是必需的或必要的。

流孔口在需要受控或限制流量的应用中很常见。在半导体应用中，流孔口通常放置在阀附近，使得可打开或关闭通过孔口的流量。精密孔口(诸如丝线磨的红宝石插入件)提供了只需在孔口上游提供均匀压力就可使多个流具有相似流速的手段。孔口还与压力控制装置结合使用，以在流体系统中提供一定程度的流量控制。

在半导体应用中，通常采用表面安装部件配置。在这些系统中，流孔口通常设置在置于表面安装部件与基板之间的孔板中，设置在用于在连接的部件之间形成气密密封的“C形密封件”或垫圈中，并且有时直接集成到控制阀中。孔口可放置在具有精密孔几何形状的单独部件中，该部件集成到密封件或阀部件中，或者孔口可通过常规钻孔、激光钻孔或其他手段直接在阀部件中产生以形成精密孔。在使用流孔口的大多数应用中，希望提供在需要改变流动条件或孔口有问题的情况下容易更换孔口的手段。

当孔口与控制阀结合使用时，孔口与阀的关闭点或阀座之间的体积通常是重要的考虑因素。通过孔口的流量是跨孔口的压力梯度的函数。当与控制通过孔口的流量的截止阀结合使用时，将存在瞬态间，在此期间，跨孔口的压力条件从非流动(孔口上游和下游的压力类似)转变为跨孔口的压差达到平衡的更稳定的状态条件。通过孔口的流量发生变化的瞬态持续时间是孔口与截止阀之间体积的函数。

置于处于关闭状态的截止阀下游的孔口将与该阀下游的压力条件达到平衡，并且置于截止阀上游的孔口将与截止阀上游的压力条件达到平衡。当孔口放置在截止阀的下游时，阀的状态从关闭变为打开会产生递送低于平衡的流量的瞬态，同时截止阀与孔口之间的体积会增压至平衡压力。在这种配置中，当上游阀从打开状态变为关闭状态时，通过孔口的流量将开始衰减，并且流量继续通过孔口的瞬态间也将是孔口与截止阀之间的体积的函数。当流孔口位于截止阀的上游时，与孔口和阀之间的体积相关联的与上游压力处于平衡的“突发”流量通过打开的截止阀快速释放。在上游孔口配置中，关闭截止阀会在阀下游产生更离散的流动停止，但随着孔口和截止阀之间的体积增压到上游系统压力，仍然存在通过孔口的瞬态流动条件。在许多应用中，重要的是将瞬态行为最小化以提供通过流孔口的所需稳态流动条件的更离散实现。将流孔口与截止阀之间的体积最小化有助于在截止阀改变状态时减少瞬态流动条件的持续时间。

根据本公开的示例性方面，阀可设置有邻近阀座的流量限制孔口，以将阀座与流量限制孔口之间的流体体积最小化，从而在截止阀改变状态时减少瞬态流动条件的持续时间。在一些这样的阀布置中，阀可包括环形阀座，该环形阀座被桩接或以其他方式固定在包围阀腔中的流体端口的阀腔的安置表面中的环形凹部中，其中流量限制孔口盘或其他此类插入件被捕获在阀座和阀腔之间。这种布置有效地将流量限制孔口定位成邻近阀座或阀关闭点，从而将阀座密封件与流量限制孔口之间的体积最小化。

参考图1，在示例性实施方案中，致动阀组件100包括截止阀112和致动器114(例如，气动致动器)，该致动器可操作来移动致动器杆120以直接或间接地致动阀元件(例如，隔膜，如图所示)126在阀内的接合。阀112包括阀主体130，该阀主体具有部分地由安置表面133限定的阀腔132，以及延伸到安置表面的第一流体端口136和第二流体端口138。与阀主体130组装在一起的阀盖螺母110向隔膜126的外周边施加夹紧力以将隔膜密封在安置表面133的外周边上。示例性安置表面133包括包围第一流体端口136的环形槽或凹部134。环形阀座140(例如，塑料或聚合物阀座圈)被桩接或以其他方式固定(例如，压配合或过盈配合)在凹部134中。虽然可使用许多不同的座椅保持装置，但在所示的实施方案中，凹部134由环形内壁部分135和环形外壁部分137限定。一旦阀座被插入到凹部134中，外壁部分137就可被径向向内桩接或压接以牢固地保持阀座140。如本文所用，“环形”可包括圆形(如图所示)或任何其他合适的包围形状(例如，长方形、椭圆形等)。

当隔膜126通过致动器114的操作移动成与阀座140密封接触时，阀112处于关闭位置，并且当隔膜126移动而不与阀座140接触时，阀112处于打开位置，从而允许流体流经过阀座。流体流可从用作入口或上游端口的第一端口136通过阀112流到用作出口或下游端口的第二端口138；然而，流动方向也可颠倒。

为了在阀112内提供流量限制部，阀座140可被配置为用作孔口托架，其中阀座的内部沉孔或肩部142接纳孔口限制部(例如，流量限制孔口盘或插入件145)，例如，作为压配合子组件。当阀座140被桩接、压接或以其他方式安装到安置表面凹部134中时，流量限制孔口盘145被捕获或夹在阀座沉孔142与环形内壁部分135之间，该环形内壁部分设置在环形凹部134与第一端口136之间。

在另一个示例性实施方案中，流量限制孔口盘可在阀座的径向内侧在第一流体端口处与阀安置表面组装在一起(例如，桩接、焊接到该阀安置表面)。图2示出了致动阀组件200，该致动阀组件类似于图1的致动阀组件100，但具有与阀主体230的环形内壁部分235的内部部分组装在一起的孔口限制部244，该孔口限制部在阀座保持凹部234内侧且包围第一流体端口236。环形内壁部分235可被桩接或压接在孔口限制部244的外周边上。虽然孔口限制部244可被设置为要与内壁部分组装在一起的单件部件，但在所示的示例中，如图2、图2A和图2B所示，孔口限制部244包括保持流量限制孔口盘245并与内壁部分235组装在一起的孔口托架246，例如，外周台阶或肩部249抵靠内壁部分的内周凹部239安置。示例性孔口托架246包括接纳流量限制孔口盘245的内径沉孔247，以及可被桩接或压接在孔口盘的外边缘上以与其牢固密封保持的包围壁部分248。

图2A和图2B的孔口托架246的外周边249可压配合或被桩接成与阀主体230的内壁部分235安置接合。在其他实施方案中，孔口托架可被配置成与阀主体焊接保持。图2C和图2D示出了包括孔口托架246'的孔口限制装置244'，该孔口托架具有基本上圆柱形的外周边249'和内径沉孔247'，该内径沉孔大小设定为接纳压配合或被桩接到沉孔中的孔口盘或插入件245'。内唇缘部分248'可被压接在孔口盘245'上，以将孔口盘与孔口托架246'牢固且密封地保持在一起。

图2E示出了示例性阀组件200'，该阀组件具有与阀主体230'的环形内壁部分235'的内部部分焊接在一起的孔口限制部244'(例如，图2C至图2D的孔口限制部)，该孔口限制部在阀座240'的内侧且包围第一流体端口236'。孔口托架246'的圆柱形外周边249'可安置在环形内壁部分235'的沉孔部分239'中并且焊接(在环形焊缝201'处)到环形内壁部分，例如，以将孔口限制部244'与阀主体230'牢固且密封地保持在一起。焊缝201'可沿着沉孔部分239'与圆柱形外周边249'之间(例如，直到沉孔的底部凸缘部分)的整个接合部延伸，或仅沿着足以消除孔口托架246'与环形内壁部分235'之间的任何缝隙或接缝的该接合部的一部分延伸。

在另一个示例性实施方案中，流量限制孔口盘可从阀座径向偏置在第二流体端口处与阀安置表面组装在一起(例如，桩接、焊接到该阀安置表面)。图3示出了致动阀组件300，该致动阀组件类似于图2的致动阀组件200，但具有在第二流体端口338处与环形内壁部分355的内部部分组装在一起的孔口限制部344。虽然孔口限制部可被设置为要与内壁部分组装在一起的单件部件，但在所示的示例中，保持流量限制孔口盘345的孔口托架346(其可能但不必类似于在图2和图2A中示出并在上文描述的孔口托架246和盘245)与内壁部分355组装在一起，例如，外周台阶或肩部349抵靠内壁部分的内周凹部359安置。

如图1至图3所示，安置表面133、233、333、环形座凹部134、234、334、内壁部分135、235、355、外壁部分137、237、337以及第一端口136、236、336和第二端口138、238、338可与阀主体130、230、330成一体并完全由其限定，以用于将阀座140、240、340和孔口限制部145、245、345与阀主体130、230、330直接安装或组装在一起。在其他实施方案中，阀可设置有可更换的阀座托架子组件或阀芯，其包括阀座(例如，桩接或压接的塑料或聚合物阀座)和流量限制孔口(例如，流量限制孔口插入件或盘)，例如，以允许更换磨损或损坏的阀座，和/或更换孔口限制部(例如，调整通过阀的期望流速)。

图4示出类似于图1的致动阀组件100的致动阀组件400，但具有安装在阀主体430的阀腔432中的阀座托架子组件460。阀座托架子组件460(图4A和图4B)包括阀座托架主体461，该阀座托架主体限定环形座凹部464以及保持阀座440的内壁部分465和外壁部分467，以及与阀主体430中的第一流体端口436和第二流体端口438对准(即，直接流体连通)的第一流孔466和第二流孔468。如图所示，阀座托架主体461可包括多个第二流孔468，例如，以提供基本上一致的流动而不管阀座托架子组件在阀主体内的旋转取向如何。与阀主体430组装在一起的阀盖螺母410向隔膜426和阀座托架主体461的外周边施加夹紧力以使隔膜抵靠阀座托架主体进行密封，并且使阀座托架主体的外周边抵靠安置表面433的外周边进行密封。在一些实施方案中，隔膜426可焊接到阀座托架主体461的外周边以确保阀座托架主体与隔膜之间的密封，并且提供隔膜作为阀座托架子组件的一部分。示例性阀座托架子组件460还包括主体密封件470(例如，塑料或聚合物密封环)，该主体密封件被保持(例如，桩接或压配合)在阀座支架主体461中的环形凹槽463中以抵靠包围阀主体430的第一流体端口436的主体腔表面439进行密封。

阀座440包括接纳流量限制孔口盘或插入件445的内部沉孔或肩部442，例如，作为压配合子组件。当阀座440被桩接、压接或以其他方式安装到环形阀座凹部464中时，流量限制孔口盘445被捕获或夹在阀座沉孔442与环形内壁部分465之间。一旦阀座440被插入到凹部464中，外壁部分467就可被径向向内桩接或压接以牢固地保持阀座440。

图5示出了致动阀组件500，该致动阀组件类似于图4的致动阀组件400，但具有包括与环形内壁部分565组装在一起的孔口限制部544的阀座托架子组件560，该阀座托架子组件在阀座保持凹部564内侧且包围第一流孔566。虽然孔口限制部可被设置为要与内壁部分组装在一起的单件部件，但在所示的示例中，保持流量限制孔口盘545的孔口托架546(其可能但不必类似于在图2和图2A中示出并在上文描述的孔口托架246和盘245)与内壁部分565组装在一起，例如，外周台阶或肩部549抵靠内壁部分的内周凹部569安置。

阀座托架子组件560(图5A和图5B)包括阀座托架主体561，该阀座托架主体限定环形座凹部564以及保持阀座540的内壁部分565和外壁部分567，以及与阀主体530中的第一流体端口536和第二流体端口538对准(即，直接流体连通)的第一流孔566和第二流孔568。如图所示，阀座托架主体561可包括多个第二流孔568，例如，以提供基本上一致的流动而不管阀座托架子组件在阀主体内的旋转取向如何。与阀主体530组装在一起的阀盖螺母510向隔膜526和阀座托架主体561的外周边施加夹紧力以使隔膜抵靠阀座托架主体进行密封，并且使阀座托架主体的外周边抵靠安置表面533的外周边进行密封。在一些实施方案中，隔膜526可焊接到阀座托架主体561的外周边以确保阀座托架主体与隔膜之间的密封，并且提供隔膜作为阀座托架子组件的一部分。示例性阀座托架子组件560还包括主体密封件570(例如，塑料或聚合物密封环)，该主体密封件被保持(例如，桩接或压配合)在阀座支架主体561中的环形凹槽563中以抵靠包围阀主体530的第一流体端口536的主体腔表面539进行密封。

阀座540可被桩接、压接或以其他方式安装到环形阀座凹部564中，例如，外壁部分567径向向内桩接或压接以牢固地保持阀座540。

孔口托架546的外周边549可压配合或被桩接成与阀座托架主体561的内壁部分565安置接合。在其他实施方案中，孔口托架可被配置成与用于安装在阀主体中的阀座托架子组件(例如，本文公开的任何阀座托架保持)焊接保持。图5C示出了在阀座540'的内侧且包围第一流孔566'的阀座托架子组件560'，该阀座托架子组件包括孔口限制部544'(该孔口限制部可与图2C至图2D的孔口限制部244'一致)，其中孔口托架546'的基本上圆柱形外周边549'与阀座托架主体561'的环形内壁部分565'的内部部分焊接在一起。孔口托架546'的圆柱形外周边549'可抵靠内壁部分565'的内周凹部或沉孔569'安置并且焊接(在环形焊缝501'处)到环形内壁部分565'，例如，以将孔口限制部244'与阀座托架主体561'牢固且密封地保持在一起。焊缝501'可沿着沉孔部分569'与圆柱形外周边549'之间(例如，直到沉孔的底部凸缘部分)的整个接合部延伸，或仅沿着足以消除孔口托架546'与环形内壁部分565'之间的任何缝隙或接缝的该接合部的一部分延伸。

图6示出了致动阀组件600，该致动阀组件类似于图5的致动阀组件500，但具有在阀座托架660的第二流孔668处与环形内壁部分的内部部分组装在一起的孔口限制部644。

阀座托架子组件660(图6A和图6B)包括阀座托架主体661，该阀座托架主体限定环形座凹部664以及保持阀座640的内壁部分665和外壁部分667，以及与阀主体630中的第一流体端口636和第二流体端口638对准(即，直接流体连通)的第一流孔666和第二流孔668。如图所示，阀座托架主体661可包括多个第二流孔668，例如，以提供基本上一致的流动而不管阀座托架子组件在阀主体内的旋转取向如何。与阀主体630组装在一起的阀盖螺母610向隔膜626和阀座托架主体661的外周边施加夹紧力以使隔膜抵靠阀座托架主体进行密封，并且使阀座托架主体的外周边抵靠安置表面633的外周边进行密封。在一些实施方案中，隔膜626可焊接到阀座托架主体661的外周边以确保阀座托架主体与隔膜之间的密封，并且提供隔膜作为阀座托架子组件的一部分。示例性阀座托架子组件660还包括主体密封件670(例如，塑料或聚合物密封环)，该主体密封件被保持(例如，桩接或压配合)在阀座支架主体661中的环形凹槽663中以抵靠包围阀主体630的第一流体端口636的主体腔表面639进行密封。

虽然孔口限制部可被设置为要与内壁部分组装在一起的单件部件，但在所示的示例中，保持流量限制孔口盘645的孔口托架646(其可以但不必类似于在图2中示出并在上文描述的孔口托架246和盘245)与内壁部分665组装在一起，例如，外周台阶或肩部649抵靠内壁部分的内周凹部669安置。

在其他实施方案中，孔口托架可适于允许从阀座托架移除和在阀座托架中更换，例如，无需移除阀座和/或主体密封件和/或将隔膜焊接到阀座托架。在一个这样的实施方案中，塑料(例如，全氟烷氧基烷烃或PFA)孔口托架可大小设定为可移除地插入(例如，压配合)到阀座托架中的中心流孔中，其中孔口盘安装(例如，压配合)在孔口托架的中心孔中。

图7示出了阀组件700，该阀组件包括阀座托架子组件760，该阀座托架子组件包括与阀座托架主体761中的第一中心流孔766组装在一起的孔口限制部744。虽然孔口限制部可被设置为要与第一流孔766组装在一起的单件部件，但在所示的示例中，保持压配合到孔口托架的中心孔747中的流量限制孔口盘745的塑料(例如，PFA)孔口托架746压配合到第一流量端口766中。如图7A和图7B所示，孔口托架746可以但不必延伸成与环形内壁部分765对准，例如，以提供阀座托架主体761与孔口托架之间的压配合接合的延伸表面。孔口托架746可包括外肩部(例如，倒角肩部)749，该外肩部接合第一流孔766的表面(例如，内倒角)762以便孔口托架746在阀座托架主体761中的适当轴向对准。孔口托架746的远侧端部741可大小设定为延伸超过阀座托架主体761的主体接合端并且延伸到阀主体730的第一流体端口736，例如，以便于用户抓握孔口托架746和将其从移除的阀座托架子组件760移除。

在其他实施方案中，孔口限制部可被设置为直接桩接到阀座托架的凹陷或沉孔部分中的流量限制孔口盘或插入件，其包围阀座托架流孔。图8示出了用于阀组件(例如，图4、图5、图6和图7中任一者的阀组件)中的示例性阀座托架子组件860。阀座托架子组件860包括流量限制孔口盘或插入件845，其被接纳在包围阀座托架主体861中的第一中心流孔866的内周上部沉孔或凹部869中，并且被上部阀座840和下部主体密封件870包围。孔口盘845被桩接或压配合到内周凹部869中以提供孔口盘与阀座托架主体861之间的过盈配合。在其他实施方案(未示出)中，流量限制孔口盘或插入件可被桩接或压配合到包围第一中心流孔的内周下部沉孔或凹部中，或者被桩接或压配合到包围第二中心流孔的内周上部或下部沉孔或凹部中。

在又一些实施方案中，孔口限制部可通过焊接布置与阀座托架固定在一起，例如，以最小化或消除截留污染物的缝隙和相关的泄漏路径和/或空间的可能性。在一些这样的实施方案中，焊接布置可提供孔口限制部的挠曲的动负载接合以最小化或消除孔口限制部周围的缝隙。在一个这样的实施方案中，孔口限制部可被捕获在阀座托架和与阀座托架焊接的环形盘或焊接环之间。

图9示出了用于阀组件(例如，图4、图5、图6和图7中任一者的阀组件)中的示例性阀座托架子组件960。阀座托架子组件960包括流量限制孔口盘或插入件945，其被接纳在包围阀座托架主体961中的第一中心流孔966的内周下部沉孔或凹部969中，并且被上部阀座940和下部主体密封件970包围。孔口盘945通过被接纳在阀座托架主体961的外周下部沉孔或凹部962中的环形焊接环980被捕获在内周凹部969中，并且通过从阀座托架主体的上部面向隔膜的表面穿透阀座托架主体和焊接环的焊缝981与阀座托架主体焊接在一起。如图所示，焊缝981的完全穿透可防止外周凹部962与阀座托架主体961之间的任何缝隙。此外，对着孔口盘945施加到焊接环980的轴向载荷可防止焊接环与孔口限制部之间的泄漏，并且可提供在阀座托架主体961的内唇缘部分969a与孔口盘之间的挠曲的动负载接合。在其他实施方案(未示出)中，流量限制孔口盘或插入件可类似地保持在包围阀座托架主体中的第二偏置流孔的内周下部沉孔或凹部中。

图10示出了用于阀组件(例如，图4、图5、图6和图7中任一者的阀组件)中的另一个示例性阀座托架子组件1060。阀座托架子组件1060包括流量限制孔口盘或插入件1045，其被接纳在包围阀座托架主体1061中的第一中心流孔1066的内周上部沉孔或凹部1069中，并且被上部阀座1040和下部主体密封件1070包围。孔口盘1045通过被接纳在阀座托架主体1061的外周上部沉孔或凹部1062中的环形焊接环或盘1080被捕获在内周凹部1069中，并且通过从阀座托架主体的上部面向隔膜的表面穿透焊接环和阀座托架主体的环形焊缝1081与阀座托架主体焊接在一起。如图所示，焊缝1081的完全穿透可防止外周凹部1062与阀座托架主体1061之间的任何缝隙。此外，焊接操作可导致相对薄的环形焊接环或盘1080抵靠孔口盘1045挠曲，例如，以提供在焊接环与孔口限制部之间的挠曲的动负载接合。在其他实施方案(未示出)中，流量限制孔口盘或插入件可类似地保持在包围阀座托架主体中的第二偏置流孔的内周上部沉孔或凹部中。

在其他示例性实施方案中，类似的焊接保持的孔口限制布置可与阀主体直接地集成。图11示出了示例性致动阀组件1100，该致动阀组件类似于图1、图2和图3的致动阀组件100、200、300，但具有通过焊接布置与阀主体1130的环形内壁部分1135的内部部分固定在一起的流量限制孔口盘或插入件1145，该流量限制孔口盘或插入件在阀座保持凹部1134内侧且包围第一流体端口1136。孔口盘1145被接纳在包围第一流体端口1136的内周上部沉孔或凹部1139中，并且被上部阀座1140包围。孔口盘1145通过被接纳在阀主体1130的外周上部沉孔或凹部1132中的环形焊接环或盘1180被捕获在内周凹部1139中，并且通过从阀主体的上部面向隔膜的表面穿透焊接环和阀主体的环形焊缝1181与阀主体焊接在一起。如图所示，焊缝1181的完全穿透可防止外周凹部1132与阀主体1130之间的任何缝隙。此外，焊接操作可导致相对薄的环形焊接环或盘1180抵靠孔口盘1145挠曲，例如，以提供在焊接环与孔口限制部之间的挠曲的动负载接合。

已经参考示例性实施方案描述了创造性方面。他人在阅读和理解本说明书之后将想到修改和更改。旨在包括所有此类修改和更改，只要它们在所附权利要求或其等效形式的范围内即可。

Claims (43)

1.一种阀，所述阀包括：

阀主体，所述阀主体包括阀腔以及延伸到所述阀腔的第一流体端口和第二流体端口；

阀座托架子组件，所述阀座托架子组件安装在所述阀腔中，所述阀座托架子组件包括阀座托架主体，所述阀座托架主体包括限定与所述第一流体端口对准的第一流孔的第一环形内壁和设置在包围所述第一环形内壁的环形凹部中的阀座，以及限定与所述第二流体端口对准的第二流孔的第二环形内壁；

阀元件，所述阀元件设置在所述阀腔内并且能够在关闭位置与打开位置之间移动，所述关闭位置抵靠所述阀座进行密封，所述打开位置准许流体在所述第一流孔与所述第二流孔之间流过所述阀座；以及

孔口限制部，所述孔口限制部具有抵靠所述第一环形内壁和所述第二环形内壁中的一者的内部部分安置的外周边。

2.如权利要求1所述的阀，其中所述孔口限制部包括保持流量限制孔口盘的孔口托架，其中所述孔口托架限定所述孔口限制部的所述外周边。

3.如权利要求2所述的阀，其中所述孔口托架包括接纳所述流量限制孔口盘的内径沉孔，以及压接在所述孔口盘的外边缘上的包围壁部分。

4.如权利要求2所述的阀，其中所述孔口托架包括抵靠所述第一环形内壁和所述第二环形内壁中的所述一个环形内壁压配合的塑料孔口托架。

5.如权利要求4所述的阀，其中所述孔口托架包括外肩部，所述外肩部接合所述阀座托架主体的表面以将所述孔口托架轴向定位在所述阀座托架主体内。

6.如权利要求4和5中任一项所述的阀，其中所述孔口托架的远侧端部延伸超过所述阀座托架主体的主体接合端并且延伸到所述阀主体的所述第一流体端口中。

7.如权利要求1所述的阀，其中所述孔口限制部包括流量限制孔口盘，其中所述孔口盘抵靠所述第一环形内壁和所述第二环形内壁中的所述一个环形内壁的所述内部部分安置。

8.如权利要求1至7中任一项所述的阀，其中阀元件包括隔膜。

9.如权利要求8所述的阀，其中所述隔膜焊接到所述阀座托架主体。

10.如权利要求1至9中任一项所述的阀，其中所述孔口限制部抵靠所述第二环形内壁的所述内部部分安置。

11.如权利要求1至9中任一项所述的阀，其中所述孔口限制部抵靠所述第一环形内壁的所述内部部分安置。

12.如权利要求1至11中任一项所述的阀，其中所述孔口限制部被捕获在所述第一环形内壁和所述第二环形内壁中的所述一个环形内壁的所述内部部分与焊接到所述阀座托架主体的焊接环之间。

13.如权利要求12所述的阀，其中所述焊接环焊接到所述阀座托架主体的上表面。

14.如权利要求12所述的阀，其中所述焊接环焊接到所述阀座托架主体的下表面。

15.如权利要求12至14中任一项所述的阀，其中所述焊接环抵靠所述孔口限制部挠曲以便所述焊接环与所述孔口限制部之间的动负载接合。

16.如权利要求12至14中任一项所述的阀，其中所述阀座托架主体的内唇缘部分抵靠所述孔口限制部挠曲以便所述阀座托架主体与所述孔口限制部的动负载接合。

17.如权利要求1至16中任一项所述的阀，其中所述孔口限制部的所述外周边被桩接到所述第一环形内壁和所述第二环形内壁中的所述一个环形内壁的所述内部部分中。

18.如权利要求1至16中任一项所述的阀，其中所述孔口限制部的所述外周边被焊接到所述第一环形内壁和所述第二环形内壁中的所述一个环形内壁的所述内部部分。

19.一种阀，所述阀包括：

阀主体，所述阀主体具有阀腔以及延伸到所述阀腔的第一流体端口和第二流体端口；

环形阀座，所述环形阀座包围所述第一流体端口；

阀元件，所述阀元件设置在所述阀腔内并且能够在关闭位置与打开位置之间移动，所述关闭位置抵靠所述阀进行密封，所述打开位置准许流体流过所述阀座；以及

孔口限制部，所述孔口限制部包括保持流量限制孔口盘的孔口托架，其中所述孔口托架抵靠与所述第一流体端口和所述第二流体端口中的一个流体端口对准的环形内壁安置，以限制通过所述第一流体端口和所述第二流体端口中的所述一个流体端口的流量。

20.如权利要求19所述的阀，所述阀还包括安装在所述阀腔中的阀座托架子组件，所述阀座托架子组件包括阀座托架主体和所述阀座，所述阀座托架主体限定所述环形内壁。

21.如权利要求20所述的阀，其中所述孔口托架包括外肩部，所述外肩部接合所述阀座托架主体的表面以将所述孔口托架轴向定位在所述阀座托架主体内。

22.如权利要求20和21中任一项所述的阀，其中所述孔口托架的远侧端部延伸超过所述阀座托架主体的主体接合端并且延伸到所述阀主体的所述第一流体端口中。

23.如权利要求20至22中任一项所述的阀，其中所述阀元件包括焊接到所述阀座托架主体的隔膜。

24.如权利要求19至23中任一项所述的阀，其中所述孔口托架包括接纳所述流量限制孔口盘的内径沉孔，以及压接在所述孔口盘的外边缘上的包围壁部分。

25.如权利要求19至24中任一项所述的阀，其中所述孔口托架包括抵靠所述第一环形内壁和所述第二环形内壁中的所述一个环形内壁压配合的塑料孔口托架。

26.如权利要求19至25中任一项所述的阀，其中所述环形内壁与所述第一流体端口对准。

27.如权利要求26所述的阀，其中所述环形阀座固定在包围所述第一流体端口的环形凹部中，所述环形凹部由内环形壁和外环形壁限定。

28.如权利要求19至25中任一项所述的阀，其中所述环形内壁与所述第二流体端口对准。

29.如权利要求19至28中任一项所述的阀，其中所述孔口托架的所述外周边被桩接到所述第一环形内壁和所述第二环形内壁中的所述一个环形内壁的所述环形内壁中。

30.如权利要求19至28中任一项所述的阀，其中所述孔口托架的所述外周边被焊接到所述第一环形内壁和所述第二环形内壁中的所述一个环形内壁的所述环形内壁。

31.一种阀，所述阀包括：

阀主体，所述阀主体具有阀腔以及延伸到所述阀腔的第一流体端口和第二流体端口；

环形阀座，所述环形阀座包围所述第一流体端口；

阀元件，所述阀元件设置在所述阀内并且能够在关闭位置与打开位置之间移动，所述关闭位置抵靠所述阀进行密封，所述打开位置准许流体流过所述阀座；以及

孔口限制部，所述孔口限制部抵靠与所述第一流体端口和所述第二流体端口中的一个流体端口对准的环形内壁安置，以限制通过所述第一流体端口和所述第二流体端口中的所述一个流体端口的流量；

其中所述孔口限制部被捕获在所述环形内壁的内部部分与焊接到所述阀座托架主体的焊接环之间。

32.如权利要求31所述的阀，其中所述焊接环焊接到所述阀座托架主体的上表面。

33.如权利要求31所述的阀，其中所述焊接环焊接到所述阀座托架主体的下表面。

34.如权利要求31至33中任一项所述的阀，其中所述焊接环抵靠所述孔口限制部挠曲以便所述焊接环与所述孔口限制部之间的动负载接合。

35.如权利要求31至33中任一项所述的阀，其中所述阀座托架主体的内唇缘部分抵靠所述孔口限制部挠曲以便所述阀座托架主体与所述孔口限制部的动负载接合。

36.如权利要求31至35中任一项所述的阀，所述阀还包括安装在所述阀腔中的阀座托架子组件，所述阀座托架子组件包括阀座托架主体和所述阀座，所述阀座托架主体限定所述环形内壁。

37.如权利要求36所述的阀，其中阀元件包括焊接到所述阀座托架主体的隔膜。

38.如权利要求31至37中任一项所述的阀，其中所述环形内壁与所述第一流体端口对准。

39.如权利要求38所述的阀，其中所述环形阀座固定在包围所述第一流体端口的环形凹部中，所述环形凹部由内环形壁和外环形壁限定。

40.如权利要求31至37中任一项所述的阀，其中所述环形内壁与所述第二流体端口对准。

41.一种阀，所述阀包括：

阀主体，所述阀主体具有阀腔以及延伸到所述阀腔的第一流体端口和第二流体端口；

环形阀座，所述环形阀座固定在包围所述第一流体端口的环形凹部中，所述环形凹部由内环形壁和外环形壁限定；

阀元件，所述阀元件设置在所述阀内并且能够在关闭位置与打开位置之间移动，所述关闭位置抵靠所述阀座进行密封，所述打开位置准许流体流过所述阀座；以及

孔口限制部，所述孔口限制部具有轴向地捕获在所述阀座中的内部沉孔与所述环形内壁之间的外周边。

42.如权利要求41所述的阀，其中所述内环形壁和所述外环形壁形成在所述阀主体的安置表面中。

43.如权利要求41所述的阀，所述阀还包括安装在所述阀腔中的阀座托架子组件，所述阀座托架子组件包括限定所述内环形壁和所述外环形壁的阀座托架主体。