CN219530563U - 一种微小气流控制的压力调节系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种微小气流控制的压力调节系统，涉及气体输送领域，包括先导减压阀、主阀、气流控制装置和管路组件，管路组件包括主进管、主出管、先导支管、主阀控制管和旁通管，主进管与主阀的入口连接，主出管与主阀的出口连接，先导支管一端与主进管连接且另一端与主阀控制管连接，主阀控制管远离先导支管的一端与主阀的控制口连接，旁通管一端与先导支管连接且另一端与主出管连接，气流控制装置设置在旁通管上，先导减压阀设置在先导支管上，气流控制装置用于控制旁通管的双向气流的大小。本申请不仅解决了反向气流导致先导减压阀使用寿命低的问题，还能够适用大流量的使用环境。

Description

一种微小气流控制的压力调节系统

技术领域

本申请涉及气体输送领域，尤其是涉及一种微小气流控制的压力调节系统。

背景技术

在半导体加工行业，输送有毒有害气体的气路系统通常需要设置减压结构，来调节气路的气压，防止出现气体泄漏或者阀门承受高压而损坏的问题。

图1为现有气路系统的一种压力调节结构。当先导减压阀1关闭时，主阀2关闭，主进管3进来的气体无法进入主阀2，主出管4不出气。当先导减压阀1打开时，气体进入先导支管5，再经主阀控制管6进入主阀2，推动主阀2的活塞25下移（膜片24下移推动活塞25下移），进而推动阀杆26下移使阀芯27打开主阀2的阀口28，主进管3的气体进入阀体2并流向主出管4，通过控制先导减压阀2的设定压力，使得活塞25前后端的压力平衡，从而控制主管路的压力大小。当需要降低主管路的气压时需要关小主阀2的阀口28，此时需要活塞25上移，活塞25上移要排出活塞腔22内的气体，该气体只能通过主阀控制管6回流至先导减压阀1内，这种方式不仅回流速度慢，从而导致调压效果慢，同时反向气流也会影响先导减压阀的使用寿命。

实用新型内容

为了解决反向气流导致先导减压阀使用寿命低的问题，本申请提供一种微小气流控制的压力调节系统。

本申请提供的一种微小气流控制的压力调节系统采用如下的技术方案：

一种微小气流控制的压力调节系统，包括先导减压阀、主阀、气流控制装置和管路组件，所述管路组件包括主进管、主出管、先导支管、主阀控制管和旁通管，所述主进管与主阀的入口连接，主出管与主阀的出口连接，所述先导支管一端与主进管连接且另一端与主阀控制管连接，所述主阀控制管远离先导支管的一端与主阀的控制口连接，所述旁通管一端与先导支管连接且另一端与主出管连接，所述气流控制装置设置在旁通管上，所述先导减压阀设置在先导支管上，所述气流控制装置用于控制旁通管的双向气流的大小。

通过采用上述技术方案，在先导减压阀的后端主阀控制管的前端设置旁通管，将主阀内的气流泄至主出管，不仅回流速度快，提高了调压效果，同时不会有反气流影响先导减压阀，提高了先导减压阀的使用寿命。并且在旁通管上设置气流控制装置，防止先导支管上和主阀控制管上的大气流通过旁通管进入主出管，从而避免主阀的控制口前端的压力不足问题而导致主阀关闭，也可以防止主出管的大气流从旁通管进入先导支管上和主阀控制管，避免大气流反向冲击先导减压阀，造成先导减压阀的损坏，以及避免大气流进入主阀的控制口前端，使主阀被迫打开。

作为上述技术方案的进一步改进，所述气流控制装置包括气流阀体和双向阀瓣，所述气流阀体内设有气流通道和安装通道，所述气流通道的两端均与旁通管接通，所述安装通道将气流通道分割成两段，所述双向阀瓣位于安装通道内，且双向阀瓣的两端分别通过弹性件与气流阀体连接以使双向阀瓣悬空在两段气流通道之间。

通过采用上述技术方案，双向阀瓣在弹性件的悬吊下可以在两段气流通道之间移动，当减压阀后端的气流被抽入旁通管时，推动双向阀瓣向靠近主出管的一侧移动，阻挡先导支管和主阀控制管的大气流被主出管抽走，当主出管大气流流向旁通管时，双向阀瓣向靠近先导减压阀的一侧移动，阻挡大气流反向流入先导减压阀和主阀控制管，减少对先导减压阀的冲击以及避免主阀突然打开而不稳定。

作为上述技术方案的进一步改进，所述弹性件包括弹簧一和弹簧二，所述安装通道的两端分别设有弹簧腔，所述弹簧一与弹簧二相互远离的一端分别与弹簧腔内壁连接，弹簧一与弹簧二相互靠近的一端分别与双向阀瓣连接。

通过采用上述技术方案，弹性件设置两个独立的弹簧一与弹簧二，便于与双向阀瓣的连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述双向阀瓣朝向两段气流通道的面分别设有导杆，所述导杆伸入对应的气流通道内，所述导杆的外壁与气流通道的内壁之间具有间隙。

通过采用上述技术方案，导杆的作用为对双向阀瓣的移动进行导向，防止双向阀瓣在移动的过程中跑偏。

作为上述技术方案的进一步改进，所述先导支管、主阀控制管和旁通管三者通过三通接头连接。

通过采用上述技术方案，三通接头实现先导支管、主阀控制管和旁通管之间的可拆卸连接，便于拆装、更换、维护以及清理。

作为上述技术方案的进一步改进，所述主阀内设有控制腔、活塞腔和阀芯腔，所述主阀控制管通过控制口与控制腔连通，所述控制腔与活塞腔之间设有膜片，所述活塞腔内设有活塞，所述阀芯腔内设有阀杆和阀芯，所述活塞与阀杆连接，所述阀杆与阀芯连接，所述主阀的入口与出口之间设有阀口，所述阀口位于阀芯腔内，所述阀芯用于打开和关闭阀口以控制主阀入口与出口的通断。所述控制腔内设有挡流板，所述膜片位于挡流板与活塞之间，所述挡流板设有贯穿的导流通道，所述导流通道朝向膜片。

作为上述技术方案的进一步改进，所述活塞腔通过排气通道与主阀的出口连接。

通过采用上述技术方案，在主阀打开时，活塞移动可以将活塞腔内的气体排出活塞腔，从而便于活塞的移动以使主阀的阀芯更容易打开阀口。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、通过旁通管的设置，将主阀活塞腔内的气流泄至主出管，不会有反气流影响先导减压阀，提高了先导减压阀的使用寿命；在旁通管上设置气流控制装置，双向调节旁通管的气流大小，在大流量的条件下使用时，可以防止大气流通过旁通管被主出管抽走，导致主阀不能打开，还能够阻止主出管的大气流经过旁通管反向流入先导支路，对先导减压阀造成一定冲击，满足了大流量使用条件。

附图说明

图1是现有技术中压力调节系统的结构示意图。

图2是本申请实施例中微小气流控制的压力调节系统的结构示意图。

图3是本申请实施例中主阀的结构示意图。

图4是本申请实施例中双向阀瓣下移状态示意图。

图5是本申请实施例中双向阀瓣上移状态示意图。

附图标记说明：1、先导减压阀；2、主阀；20、挡流板；201、导流通道；21、控制腔；22、活塞腔；23、阀芯腔；24、膜片；25、活塞；26、阀杆；27、阀芯；28、阀口；29、排气通道；3、主进管；4、主出管；5、先导支管；6、主阀控制管；7、旁通管；8、气流控制装置；81、气流阀体；82、双向阀瓣；83、气流通道；84、安装通道；85、弹簧一；86、弹簧二；87、弹簧腔；88、导杆；9、三通接头。

具体实施方式

以下结合附图2-5对本申请作进一步详细说明。

本申请中的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等方位词仅代表图中的相对位置，是为了便于描述本申请，不代表产品的绝对位置，不应当作对本申请的限制。

本申请实施例公开了一种微小气流控制的压力调节系统。参照图2，该微小气流控制的压力调节系统，包括先导减压阀1、主阀2、气流控制装置8和管路组件，管路组件包括主进管3、主出管4、先导支管5、主阀控制管6和旁通管7，主进管3与主阀2的入口连接，主出管4与主阀2的出口连接。先导支管5、主阀控制管6、旁通管7三者的一端通过三通接头9连接，先导支管5远离三通接头9的一端与主进管3并联，主阀控制管6远离三通接头9的一端与主阀2的控制口连接，旁通管7远离三通接头9的一端与先导支管5连接。先导减压阀1设置在先导支管5上。气体进入主进管3上之后一部分进入先导支管5经过先导减压阀1后，再经过主阀控制管6到达主阀2的控制口用以打开主阀2，从而主进管3的另一部分气体进入主阀2并流出主出管4。

主进管3和主出管4构成主管路，与外部的气体输送管路连接，进行气体的输送，通过控制先导减压阀1后端的压力和主出管4出口压力的平衡实现主阀2的关闭，实现压力调节为设定值，从而实现外部的气体输送管路的压力调节。通过旁通管7的设置，当主管路上气压减小时，将主阀控制管6内的气流泄至主出管4，相比于现有技术中主阀2内的气体只能通过主阀控制管6回流至先导减压阀1内，本申请这种设置旁通管7的方式不仅回流速度快，提高了调压效果，同时不会有反气流影响先导减压阀1，提高了先导减压阀1的使用寿命。

气流控制装置8设置在旁通管7上，气流控制装置8用于控制旁通管7的双向气流的大小，其可以控制旁通管7进行微小流量的通过。如此设计，气流控制装置8可以防止先导支管5上和主阀控制管6上的大气流从旁通管7进入主出管4，从而避免主阀2的控制口前端的压力不足问题而导致主阀2关闭，也可以防止主出管4的大气流从旁通管7进入先导支管5上和主阀控制管6，避免大气流反向冲击先导减压阀1，造成先导减压阀1的损坏，以及避免大气流进入主阀2的控制口前端，使主阀2被迫打开。

参见图2，本实施例中，气流控制装置8包括气流阀体81和双向阀瓣82，气流阀体81内设有气流通道83和安装通道84，气流通道83的两端均与旁通管7接通，即旁通管7分成两段，两段旁通管7通过气流通道83实现接通。安装通道84将气流通道83分割成两段，双向阀瓣82位于安装通道84内，双向阀瓣82的两端分别通过弹性件与气流阀体81连接，弹性件使得双向阀瓣82悬空在两段气流通道83之间。具体的，安装通道84的两端分别设有弹簧腔87，安装通道84与两端的弹簧腔87形成H型结构，每个弹簧腔87内设置一个弹性件，弹性件由弹簧一85和弹簧二86组成，弹簧一85和弹簧二86成一条线的设置在弹簧腔87内，弹簧一85与弹簧二86相互远离的一端分别与弹簧腔87的内壁连接，弹簧一85与弹簧二86相互靠近的一端分别与双向阀瓣82连接，双向阀瓣82悬吊在弹簧一85与弹簧二86之间。参见图4，当弹簧一85一侧的气流大时，推动双向阀瓣82向下移，挡住下段的气流通道83的管口，阻止大气流进入主出管4，允许微小气流进入主出管4；参见图5，当弹簧二86一侧的气流大时，推动推动双向阀瓣82向上移，挡住上段的气流通道83的管口，阻止大气流进入先导支管5和主阀控制管6，允许微小气流进入先导支管5和主阀控制管6。

本实施例中，双向阀瓣82朝上的面和朝下的面分别设有导杆88，上方的导杆88伸入上段的气流通道83内，下方的导杆88伸入下段的气流通道83b，导杆88的外壁与各气流通道83的内壁之间具有间隙，以便于气流进入气流通道83。导杆88的作用为对双向阀瓣82的移动进行导向，防止双向阀瓣82在上移或者下移的过程中跑偏。

参见图3，本实施例中，主阀2内设有控制腔21、活塞腔22和阀芯腔23，主阀控制管6通过控制口与控制腔21连通，控制腔21与活塞腔22之间设有膜片24，活塞腔22内设有活塞25，阀芯腔23内设有阀杆26和阀芯27，活塞25与阀杆26连接，阀杆26与阀芯27连接，主阀2的入口与出口之间设有阀口28，阀口28位于阀芯腔23内。控制腔21内设有挡流板20，膜片24位于挡流板20与活塞25之间，挡流板20上贯穿有导流通道201，导流通道201数量设置为两个，导流通道201朝向膜片24，以使气流推动膜片24。活塞腔22通过排气通道29与主阀2的出口连接。需要打开主阀2时，气流从主阀控制管6、控制口进入控制腔21，从导流通道201通过推动膜片24下弯，进而推动活塞25下移，活塞25下移带动阀杆26和阀芯27下移，阀口28逐渐打开，主阀2打开，主进管3和主出管4连通，实现主管路上气流流动；需要关闭主阀2时，主管路上的气流从排气通道29反向流入活塞腔22推动活塞25上移（此时阀口28处的气压要大于控制口进来的气流），阀杆26和阀芯27跟着上移，逐渐关闭阀口28，主阀2关闭。

本实施例的微小气流控制的压力调节系统的实施原理为：

参见图2，假定外部的气体输送管路的气压大小需要调节为N，即该压力调节系统的输出压力为N。使用时，将先导减压阀1的压力调节至N，外部气体输送管路上的气流进入主进管3，由于主阀2此时未打开，气流无法通过主阀2，因此气流进入先导支管5进入先导减压阀1，再经过主阀控制管6进入主阀2控制口，推动活塞25下移，打开阀口28，此时主阀2逐渐打开，主管路接通，气流慢慢进入主阀2后流入主出管4，此时主出管4处的压力远小于主阀2控制口前端的压力N（控制口前端的压力为先导减压阀1后端输出的压力N），主阀2一直处于打开状态，主管路上持续气流的输出，当主出管4的压力慢慢增加至N时，与主阀2控制口前端的压力基本相等后，气流反向从排气通道29进入活塞腔22，推动活塞25上移，带动阀芯27上移，阀口28逐渐关闭，直至主阀2关闭，此时该压力调节系统的压力控制为N，满足了外壁气体输送管路的压力控制需求，此时主管路停止输送气体，当压力再次低于N时，主阀2重新打开再次进行输送气体。当活塞25在上移时，主阀2的活塞腔22内的气体经主阀控制管6、旁通管7流入至主出管4内，不会反流至先导减压阀1内，由于主出管4的气压与先导减压阀1后端的压力均为N，此时气流控制装置8的双向阀瓣82处于两段气流通道83的中间位置。

当进行大流量输送时，主管路上的气流增大，主出管4上的大气流形成文丘里效应，通过旁通管7抽走先导减压阀1后端的气流，导致先导减压阀1后端压力减小，主阀控制管路6的也压力减小，主阀2控制口后端主管路上的大气流推动活塞25上移，导致主阀2的阀口28减小甚至主阀2被迫关闭，导致主管路气流减小，主出管4得不到大流量，无法进行大流量输送。针对这个问题，设置了气流控制装置8后，在主出管4上的吸力使得，先导减压阀1后端的气流大量流入上段的气流通道83，从而推动双向阀瓣82向下移，参见图4，接近下段的气流通道83，阻挡大气流进入主出管4，从而防止了先导减压阀1后端和主阀控制管路6前端的气流被大量抽走，此时主阀控制管路6的气压处于高压状态，从而推动活塞25下移，阀口28处于完全打开状态，使主管路上的大气流通过，满足大流量输送的需求。双向阀瓣82的允许微小气流从下段的气流通道83通过，以保持先导减压阀1后端压力的稳定。

当进行大流量输送时，主出管4的下游端突然截停突然关闭，主管路切断，此时主阀2来不及关闭，主出管4处由于“水锤效应”主出管4出口端的气流反向回流一部分进入主阀2内，推动活塞25上移是阀芯27上，关闭阀口28，主阀2关闭，另一部分进入旁通管7，此反向气流气压远大于先导减压阀后端的压力N，反向气流会进入先导支管5反向冲击先导减压阀1，对先导减压阀1造成一定损伤，并且反向气流还会进入主阀控制管路6，瞬间推动活塞25下移，导致主阀2突然打开，造成主阀2不稳定，对主阀2也具有一定损伤。针对这个问题，设置气流控制装置8后，反向气流进入旁通管7，推动双向阀瓣82上移，参见图5，靠近上段气流通道83，阻挡大气流进入先导支管5和主阀控制管6，一方面避免大气流对先导减压阀1的冲击，另一方面主阀控制管6上的气流不会突然增大从而不会瞬间打开主阀2，减小对主阀2造成损伤。双向阀瓣82的允许微小气流从上段的气流通道83通过，以保持主阀2的活塞25两端压力的稳定。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种微小气流控制的压力调节系统，其特征在于：包括先导减压阀（1）、主阀（2）、气流控制装置（8）和管路组件，所述管路组件包括主进管（3）、主出管（4）、先导支管（5）、主阀控制管（6）和旁通管（7），所述主进管（3）与主阀（2）的入口连接，主出管（4）与主阀（2）的出口连接，所述先导支管（5）一端与主进管（3）连接且另一端与主阀控制管（6）连接，所述主阀控制管（6）远离先导支管（5）的一端与主阀（2）的控制口连接，所述旁通管（7）一端与先导支管（5）连接且另一端与主出管（4）连接，所述气流控制装置（8）设置在旁通管（7）上，所述先导减压阀（1）设置在先导支管（5）上，所述气流控制装置（8）用于控制旁通管（7）的双向气流的大小。

2.根据权利要求1所述的微小气流控制的压力调节系统，其特征在于：所述气流控制装置（8）包括气流阀体（81）和双向阀瓣（82），所述气流阀体（81）内设有气流通道（83）和安装通道（84），所述气流通道（83）的两端均与旁通管（7）接通，所述安装通道（84）将气流通道（83）分割成两段，所述双向阀瓣（82）位于安装通道（84）内，且双向阀瓣（82）的两端分别通过弹性件与气流阀体（81）连接以使双向阀瓣（82）悬空在两段气流通道（83）之间。

3.根据权利要求2所述的微小气流控制的压力调节系统，其特征在于：所述弹性件包括弹簧一（85）和弹簧二（86），所述安装通道（84）的两端分别设有弹簧腔（87），所述弹簧一（85）与弹簧二（86）相互远离的一端分别与弹簧腔（87）内壁连接，弹簧一（85）与弹簧二（86）相互靠近的一端分别与双向阀瓣（82）连接。

4.根据权利要求2所述的微小气流控制的压力调节系统，其特征在于：所述双向阀瓣（82）朝向两段气流通道（83）的面分别设有导杆（88），所述导杆（88）伸入对应的气流通道（83）内，所述导杆（88）的外壁与气流通道（83）的内壁之间具有间隙。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的微小气流控制的压力调节系统，其特征在于：所述先导支管（5）、主阀控制管（6）和旁通管（7）三者通过三通接头（9）连接。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的微小气流控制的压力调节系统，其特征在于：所述主阀（2）内设有控制腔（21）、活塞腔（22）和阀芯腔（23），所述主阀控制管（6）通过控制口与控制腔（21）连通，所述控制腔（21）与活塞腔（22）之间设有膜片（24），所述活塞腔（22）内设有活塞（25），所述阀芯腔（23）内设有阀杆（26）和阀芯（27），所述活塞（25）与阀杆（26）连接，所述阀杆（26）与阀芯（27）连接，所述主阀（2）的入口与出口之间设有阀口（28），所述阀口（28）位于阀芯腔（23）内，所述阀芯（27）用于打开和关闭阀口（28）以控制主阀（2）入口与出口的通断。

7.根据权利要求6所述的微小气流控制的压力调节系统，其特征在于：所述活塞腔（22）通过排气通道（29）与主阀（2）的出口连接。

8.根据权利要求6所述的微小气流控制的压力调节系统，其特征在于：所述控制腔（21）内设有挡流板（20），所述膜片（24）位于挡流板（20）与活塞（25）之间，所述挡流板（20）设有贯穿的导流通道（201），所述导流通道（201）朝向膜片（24）。