CN218440779U - 一种用于半导体行业的高纯隔膜阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于半导体行业的高纯隔膜阀，包括：阀体，所述阀体上设置有流体入口和流体出口；阀座，所述阀座设置在所述流体出口上，所述阀座的密封面内侧和外侧分别设置为内弧形密封密封面和外弧形密封面；阀盖，所述阀盖连接在所述阀体上，所述阀盖具有供阀杆沿轴向活动的阀盖腔；膜片，所述膜片设置在所述流体入口和流体出口之间，所述膜片的外周被压紧在阀体上，所述膜片的中部用以与阀座密封配合；阀杆，所述阀杆活动配置在所述阀盖腔内，所述阀杆的一端伸入所述阀盖腔内与膜片配合，另一端伸出阀盖后与手轮连接。

Description

一种用于半导体行业的高纯隔膜阀

技术领域

本实用新型涉及隔膜阀技术领域，特别涉及一种用于半导体行业的高纯隔膜阀。

背景技术

近年来，中国半导体产业发展迅猛，中国已成为全球最大的半导体市场，并且将会进一步承接全球的半导体产业。以半导体中占比最大的集成电路为代表，全行业销售收入年均增速超过20％。因半导体行业的发展和新兴市场增长带动，高纯度气体隔膜阀作为气体设备控制关键附件之一是不可或缺的。

半导体制造流程的使用环境要求供气系统具备高纯度化、高可靠性，而大多数应用于半导体行业的隔膜阀，往往存在耐久性不高的情况。目前有中国专利申请公布号CN114658861A公开了一种隔膜阀，该专利的阀座、连接件与膜片形成一个整体，结构复杂，另外阀座跟随运动部件运动，利用阀座和凸台密封配合，长期使用导致阀座磨损，降低密封效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的上述不足和缺陷，提供一种用于半导体行业的高纯隔膜阀，以解决上述问题。

一种用于半导体行业的高纯隔膜阀，包括：

阀体，所述阀体上设置有流体入口和流体出口；

阀座，所述阀座设置在所述流体入口上，所述阀座的密封面内侧和外侧分别设置为内弧形密封密封面和外弧形密封面；

阀盖，所述阀盖连接在所述阀体上，所述阀盖具有供阀杆沿轴向活动的阀盖腔；

膜片，所述膜片设置在所述流体入口和流体出口之间，所述膜片的外周被压紧在阀体上，所述膜片的中部用以与阀座密封配合；

阀杆，所述阀杆活动配置在所述阀盖腔内，所述阀杆的一端伸入所述阀盖腔内与膜片配合，另一端伸出阀盖后与手轮连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述膜片的外周被一压板压紧在阀体上，所述压板被所述阀盖的底端压紧。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述阀杆包括上阀杆和下阀杆，所述上阀杆和下阀杆在同一轴线上运动，所述上阀杆的顶部与阀盖腔内壁通过螺纹连接，所述上阀杆的底部为与下阀杆顶端连接的扩口段，所述扩口段的外壁设置有密封圈，所述下阀杆的底部与所述膜片配合。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述下阀杆的底部设置为下凸弧形面结构。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述下阀杆的顶部外周设置有限位凸台，所述压板的顶部内周缘构成与所述限位凸台配合的限位台阶。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述膜片包括层叠设置的上膜片和下膜片，所述下膜片经过抛光处理。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述流体入口上设置有供阀座安装的阀座槽，所述阀座槽的外壁顶部设置为与阀座外周的让位面配合的内翻边。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述手轮为塑料件，所述手轮用以与阀杆连接的连接部上设置有金属内嵌件，所述金属内嵌件与连接部之间通过齿状结构连接，所述金属内嵌件设置有与阀杆配合的花键结构。

由于采用了如上的技术方案，本实用新型通过膜片和阀座的精准配合，而且膜片在压紧时与内弧形密封密封面和外弧形密封面配合，使得本实用新型具有高耐久性及高稳定性，达到有效控制气体管路启闭的目的。而且本实用新型耐久性高达150万次，远高于市场同类型产品。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图(阀杆未压紧膜片时)。

图2是图1的I处放大图。

图3是本实用新型一种实施例的结构示意图(阀杆压紧膜片时)。

图4是图3的II处放大图。

图5是本实用新型一种实施例的手轮的结构示意图之一。

图6是本实用新型一种实施例的手轮的结构示意图之二。

图7是图5是本实用新型一种实施例的手轮的正视图。

图8是本实用新型一种实施例的阀座装配好之后未固定时的结构示意图。

图9是图8的阀座固定后的结构示意图。

图10是本实用新型一种实施例的上阀杆的结构示意图。

图11是本实用新型一种实施例的上阀杆与阀盖的装配示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1至图11所示，一种用于半导体行业的高纯隔膜阀包括阀体100、阀座200、阀盖300、膜片400、阀杆500。

阀体100上设置有流体出口110和流体入口120。阀座200设置在流体入口120上，阀座200的密封面210内侧和外侧分别设置为内弧形密封密封面211和外弧形密封面212。为了方便装配，流体入口120上设置有供阀座200安装的阀座槽121，阀座槽121的外壁顶部设置为与阀座外周的让位面220配合的内翻边122。

结合图8和图9所示，阀体100与阀座200组件预装：

步骤一：将阀座200放入阀体内的阀座槽121；

步骤二：卷边工装放入阀体100内，位于阀座200上方；

步骤三：阀体100放在压机指定位置，操作手动或电动压机，使阀体100靠近阀座200边缘的内翻边122变形压紧阀座200的让位面220，阀体100与阀座200预装完成。

膜片400设置在流体出口110和流体入口120之间，膜片400的外周被压紧在阀体100上，膜片400的中部用以与阀座200密封配合。膜片400的外周被一压板700压紧在阀体100上，压板700被阀盖300的底端压紧。膜片400包括层叠设置的上膜片410和下膜片420，下膜片420经过抛光处理，表面粗糙度变小，颗粒产生的几率更小，表面更光滑，配合时密封性更好。当抛光后上膜片410和阀体密封处有泄露时，上膜片410也可以作为备用膜片防止泄露，起到双重保险密封作用。当然也可以根据实际情况把上膜片410也经过抛光处理。

阀盖300连接在阀体100上，阀盖300具有供阀杆500沿轴向活动的阀盖腔310，阀盖300与阀体100之间通过螺纹1a连接。阀杆500活动配置在阀盖腔310内，阀杆500的一端伸入阀盖腔310内与膜片400配合，另一端伸出阀盖300后与手轮600连接。本实施例中，阀杆500包括上阀杆510和下阀杆520，上阀杆510和下阀杆520在同一轴线上运动，上阀杆510和下阀杆520两者直接接触连接，当上阀杆510向下运动是会带动下阀杆520也向下运动，当上阀杆510向上运动时，下阀杆520在膜片的弹力作用下也会贴近上阀杆510。上阀杆510的顶部与阀盖腔310内壁通过螺纹1b连接，上阀杆510的底部为与下阀杆520顶端连接的扩口段511，扩口段511的外壁设置有密封圈512，可提供摩擦力及起到导向作用。下阀杆520的底部与膜片400配合，下阀杆520的底部设置为下凸弧形面结构521，使得膜片400与阀座200的密封面210配合时具有更大的密封接触面。而且膜片400具有一定弹性，当膜片400被下阀杆520压紧密封时，膜片400与内弧形密封密封面211和外弧形密封面212处于接触密封或者准备接触密封状态，使得本实用新型具有高耐久性及高稳定性，达到有效控制气体管路启闭的目的。下阀杆520的顶部外周设置有限位凸台522，压板700的顶部内周缘构成与限位凸台522配合的限位台阶710。本来膜片400下压阀座200使阀门闭合，但当用力过大时阀座200有变形的风险，采用限位凸台522与限位台阶710的压迫量限位设计，在过压阀座之前下阀杆520的限位凸台522会先接触限位台阶710从而限位，有效解决阀座200过压致使变形的问题，延长阀座200使用寿命。

结合图5至图7所示，手轮600为塑料件，手轮600用以与阀杆连接的连接部610上设置有金属内嵌件611，金属内嵌件611与连接部610之间通过齿状结构612连接，金属内嵌件611设置有与阀杆配合的花键结构613。旋转手轮600时，齿状结构612防止了金属内嵌件611移位的同时，使载荷分布更均匀，能承受更大的力矩，具有更好的紧固性和更高可靠性。

结合图10和图11所示，上阀杆510的底部设置有两个预装孔513，阀盖300与上阀杆组件预装：

步骤一：将密封圈512安装在上阀杆的扩口段511上；

步骤二：使用工装将上阀杆510旋入阀盖300到底部位置。

应用两个预装孔安装上阀杆更便捷方便，提高装配效率，使用工装而不直接用手旋入防止润滑脂等污染零件。

本实用新型的装配过程如下：

1)先将抛光后的下膜片420放入阀体100与阀座200预装好的组件里，再将未抛光的上膜片410放入；

2)安装压板700和下阀杆520；

3)将阀盖300与上阀杆预装的组件拧入阀体100，使用扭矩扳手以80Nm的扭矩拧紧阀盖300；

4)测试通过后使阀门处于开启状态，安装指示环2，使指示环2底部凸出部分卡入阀盖300凹陷处，并确保“OPEN”位置朝向出口端；

5)安装手轮600，并使手轮600上窗口对准指示环上“OPEN”标识；

6)拧入锁紧螺母3，使用扭矩扳手以5Nm的扭矩拧紧锁紧螺母3；

7)在手轮600上粘贴标签4，确保标签4上窗口对准手轮600上窗口。

本实用新型的工作原理如下：

顺时针旋转手轮600，手轮600的金属内嵌件611与上阀杆510花键配合，带动上阀杆510下移，同时使下阀杆520下压膜片400，直到膜片400压紧阀座200，此时膜片400受到向下的力大于向上的力，膜片400与阀座200精准配合，阀口闭合，阀门关闭。

逆时针旋转手轮600，带动上阀杆510上移，此时膜片400不受到向下的压力，流体入口120中的流体使膜片400受到向上的力，膜片400恢复弧形，阀口打开，阀门开启。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及同等物界定。

Claims (8)

1.一种用于半导体行业的高纯隔膜阀，其特征在于，包括：

阀体，所述阀体上设置有流体入口和流体出口；

阀座，所述阀座设置在所述流体入口上，所述阀座的密封面内侧和外侧分别设置为内弧形密封面和外弧形密封面；

阀盖，所述阀盖连接在所述阀体上，所述阀盖具有供阀杆沿轴向活动的阀盖腔；

膜片，所述膜片设置在所述流体入口和流体出口之间，所述膜片的外周被压紧在阀体上，所述膜片的中部用以与阀座密封配合；

阀杆，所述阀杆活动配置在所述阀盖腔内，所述阀杆的一端伸入所述阀盖腔内与膜片配合，另一端伸出阀盖后与手轮连接。

2.如权利要求1所述的一种用于半导体行业的高纯隔膜阀，其特征在于，所述膜片的外周被一压板压紧在阀体上，所述压板被所述阀盖的底端压紧。

3.如权利要求2所述的一种用于半导体行业的高纯隔膜阀，其特征在于，所述阀杆包括上阀杆和下阀杆，所述上阀杆和下阀杆在同一轴线上运动，所述上阀杆的顶部与阀盖腔内壁通过螺纹连接，所述上阀杆的底部为与下阀杆顶端连接的扩口段，所述扩口段的外壁设置有密封圈，所述下阀杆的底部与所述膜片配合。

4.如权利要求3所述的一种用于半导体行业的高纯隔膜阀，其特征在于，所述下阀杆的底部设置为下凸弧形面结构。

5.如权利要求3所述的一种用于半导体行业的高纯隔膜阀，其特征在于，所述下阀杆的顶部外周设置有限位凸台，所述压板的顶部内周缘构成与所述限位凸台配合的限位台阶。

6.如权利要求1所述的一种用于半导体行业的高纯隔膜阀，其特征在于，所述膜片包括层叠设置的上膜片和下膜片，所述下膜片经过抛光处理。

7.如权利要求1所述的一种用于半导体行业的高纯隔膜阀，其特征在于，所述流体入口上设置有供阀座安装的阀座槽，所述阀座槽的外壁顶部设置为与阀座外周的让位面配合的内翻边。

8.如权利要求1所述的一种用于半导体行业的高纯隔膜阀，其特征在于，所述手轮为塑料件，所述手轮用以与阀杆连接的连接部上设置有金属内嵌件，所述金属内嵌件与连接部之间通过齿状结构连接，所述金属内嵌件设置有与阀杆配合的花键结构。

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