CN220134655U - 一种阀芯组件及流量控制阀 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种阀芯组件及流量控制阀。该阀芯部件包括：开关部件，其包括第一阀芯，所述第一阀芯内部设置为空腔，其轴向一端具有开口，背离所述开口的一端连接有旋转部件，所述第一阀芯的径向一侧开设有过水口；流量部件，其包括配置于所述空腔内的第二阀芯，所述第二阀芯的端部突出所述旋转部件，所述第二阀芯与所述第一阀芯同轴旋转设置，所述第二阀芯设于所述第一阀芯内的一端连接有流量调节件，所述第二阀芯与所述流量调节件之间设置有第三密封部件。通过上述方式，本申请能够将流量调控结构和开关控制结构合二为一，有效节省空间，同时实现流量和开关的独立控制，灵活度较高。

Description

一种阀芯组件及流量控制阀

技术领域

本申请涉及阀门技术领域，具体地涉及一种阀芯组件及流量控制阀。

背景技术

在半导体领域中，很多工艺设备都需要对其反应腔室进行冷却，但对于半导体设备对于维护空间以及设备的尺寸又有严格的设计要求，对于冷却单元而言，一般是总进水通过分水阀，分配到各个支路对设备进行冷却的，并且需要每个支路都要具备流量调节及关闭功能，所以，对于每个支路而言，以往的设计是每个支路进水路上设计有球阀和针阀，分别进行开关和流量调剂功能，但这样势必会占据很大的设计空间，对于冷却单元空间不足的设备，无法满足要求。

实用新型内容

为克服上述缺点，本申请的目的在于：提供一种结构简洁，控制开关和流量大小调节一体设置的阀芯组件及流量控制阀。

为了达到以上目的，本申请采用如下技术方案：

一种阀芯组件，其包括：开关部件，其包括第一阀芯，所述第一阀芯内部设置为空腔，其轴向一端具有开口，背离所述开口的一端连接有旋转部件，所述第一阀芯的径向一侧开设有过水口；

流量部件，其包括配置于所述空腔内的第二阀芯，所述第二阀芯的端部突出所述旋转部件，所述第二阀芯与所述第一阀芯同轴旋转设置，所述第二阀芯设于所述第一阀芯内的一端连接有流量调节件，所述第二阀芯与所述流量调节件之间设置有第三密封部件。通过这样的设计，可将开关部件和流量部件合二为一，有效节省内部空间，降低成本。

在一较佳的实施方式中，所述第三密封部件包括若干第三密封圈，相邻两个所述第三密封圈之间设置有隔环，所述隔环与所述流量调节件之间设置有若干第二垫片。通过这样的设计可提高第一阀芯与第二阀芯之间的密封性，利用第三密封部件增大第一阀芯与第二阀芯之间的摩擦力，在转动第一阀芯的同时带动第二阀芯同步转动。

在一较佳的实施方式中，所述流量调节件设置为圆柱筒状结构，所述流量调节件上开设有流量调节孔，所述过水口于所述流量调节件上的投影与所述流量调节孔至少存在部分重叠。通过这样的设计可提高通过转动流量调节件，实现流量大小调控。

在一较佳的实施方式中，所述旋转部件包括旋钮及密封压板，所述密封压板上开设有导向槽，所述旋钮底部配合设置有导向杆，所述导向杆插设于所述导向槽内。通过这样的设计可利用导向槽控制旋钮的旋转轨迹和旋转角度，起限位作用。

一种流量控制阀，其包括上述阀芯组件，还包括阀体，其内部开设有进水通道，所述阀体轴向一端开设有进水口，所述进水口连通所述进水通道，所述阀体径向相邻两侧分别开设有若干出水口和装配口，所述阀芯组件配置于所述装配口中，所述开口与所述进水通道相互连通，所述过水口与所述出水口相连通。通过这样的设计利用阀芯组件实现分流作用。

在一较佳的实施方式中，所述第一阀芯周向套设有第一密封部件和第二密封部件，所述第一密封部件与所述第二密封部件相互抵接。通过这样的设计可以提高第一阀芯与阀体之间的密封性。

在一较佳的实施方式中，所述第一密封部件包括若干第一密封圈，相邻两个所述第一密封圈之间设置有第一垫片，所述第一密封圈靠近所述第二密封部件的轴向一侧设置有第一压紧环。通过这样的设计可提高第一阀芯与阀体之间的密封性。

在一较佳的实施方式中，所述第一阀芯的周向开设有限位槽，所述第二压紧环的内壁配合设置有限位块，所述限位块卡设于所述限位槽中。通过这样的设计可在控制开关时，转动第一阀芯的同时保持第二密封部件的同步旋转，增强密封性。

在一较佳的实施方式中，所述第二密封部件包括相互配合设置的第一密封环和第二压紧环，所述第一密封环和第二压紧环之间设置有第二密封圈。通过这样的设计可提高第一阀芯与阀体之间的密封性。

在一较佳的实施方式中，所述第二密封部件对应过水口位置处开设有开放口，所述开放口的面积大于等于所述过水口的面积。通过这样的设计确保在保证密封性的同时不影响流量大小。

有益效果

本申请提出的流量控制阀，通过在阀体内设置有阀芯组件，阀芯组件内一体设置有开关部件和流量部件，有效节省内部空间。阀芯组件采用圆柱形结构，在相同的尺寸下，水路通道更大，流量更多。流量控制和开关控制可分别独立进行调控，灵活度更高，同时在进行开关调控时，流量调控可维持不变，操作更为方便。设备结构简单，加工方便，加工成本较低。

附图说明

附图用来提供对本公开技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本公开的实施例一起用于解释本公开的技术方案，并不构成对本公开技术方案的限制。附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本申请内容。

图1为本申请实施例流量控制阀的立体示意图；

图2为本申请实施例流量控制阀的阀体的结构示意图；

图3为本申请实施例流量控制阀的剖面结构示意图；

图4为本申请实施例阀芯组件的结构示意图；

图5为本申请实施例阀芯组件的开关部件结构示意图；

图6为图5的爆炸结构示意图，

图7为第二压紧环的结构示意图；

图8为本申请实施例阀芯组件的流量部件结构示意图；

图9为图8的爆炸结构示意图；

图10为旋转部件的爆炸结构示意图；

附图标记：

1、阀体；11、进水口；12、出水口；13、装配口；

2、阀芯组件；

21、第一阀芯；212、过水口；213、限位槽；214、限位环；2141、缺口；

22、第一密封部件；221、第一密封圈；222、第一垫片；223、第一压紧环；2231、第一凸台；

23、第二密封部件；231、第一密封环；2311、第二凸台；232、第二压紧环；2322、限位块；233、第二密封圈；234、开放口；

24、旋转部件；241、旋钮；2411、导向杆；242、密封压板；2421、导向槽；243、锁紧件；

25、第二阀芯；

26、流量调节件；261、流量调节孔；

27、第三密封部件；271、第三密封圈；272、第二垫片；273、隔环。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以如具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

接下来结合附图来描述本申请提出的阀芯组件。

如图4-10所示，本申请的阀芯组件2包括开关部件和流量部件，开关部件与流量部件一体设置，能够实现控制开关和流量调控，有效节省空间结构，降低制作成本。

如图4-10所示，开关部件包括第一阀芯21，第一阀芯21内部设置为空腔，其轴向一端具有开口(未标示)，背离所述开口一端连接有旋转部件24，第一阀芯21的径向一侧开设有过水口212，液体自开口流入后再从过水口212流出。通过操作旋转部件24，带动第一阀芯21旋转，于第一阀芯21一侧设置有挡板，过水口212经旋转一定角度后对应于挡板位置处，挡板阻挡液体流出，控制阀芯组件2关闭；通过旋转部件24带动第一阀芯21反方向旋转，控制阀芯组件2打开。

如图4-10所示，旋转部件24包括旋钮241和密封压板242，第一阀芯21穿过密封压板242，其轴向一端套设有旋钮241，密封压板242上开设有导向槽2421，旋钮241上配合设置有导向杆2411，导向杆2411插设于导向槽2421内，使旋钮241按导向槽2421延伸方向进行旋转，旋钮241转动过程更为流畅，同时通过控制导向槽2421的长度，限定旋钮241的旋转角度，起限位作用。

如图4-10所示，流量部件包括第二阀芯25，第二阀芯25配置于第一阀芯21的空腔内，第二阀芯25与第一阀芯21同轴旋转设置，第二阀芯25的端部突出旋转部件24，便于操作人员旋转第二阀芯25。

如图4-10所示，第二阀芯25设于第一阀芯21内部的轴向一端连接有流量调节件26，流量调节件26设置为圆柱形筒状结构，流量调节件26的径向一侧开设有流量调节孔261，过水口212于第二阀芯25上的投影与流量调节孔261存在部分重叠，实现液体流经流量调节孔261后自过水口212流出，通过调节投影重叠面积大小实现流量调控，即重叠面积越大，流量越大，重叠面积越小，流量越小。

如图4-10所示，第二阀芯25与流量调节件26之间设置有第三密封部件27，第三密封部件27包括若干第三密封圈271，相邻两个第三密封圈271之间设置有隔环273，第三密封圈271与流量调节件26之间设置有若干第二垫片272，第二垫片272的数量可根据实际需求进行调节，以保证第三密封圈271的压缩量，确保第二阀芯25与第一阀芯21之间的密封性。通过第三密封部件27增大第一阀芯21与第二阀芯25之间的摩擦力，旋转第一阀芯21的过程中，第二阀芯25在摩擦力的作用下与第一阀芯21保持同步旋转。

接下来结合附图来描述本申请提出的流量控制阀(下称流量控制阀)。

如图1和图2所示，本申请的流量控制阀包括阀体1，阀体1轴向一端开设有进水口11，阀体1径向的相邻两侧面分别开设有出水口12和装配口13，装配口13内配置有阀芯组件2，通过阀芯组件2连通进水口11和出水口12，液体自进水口11进入阀体1内部，通过阀芯组件2分流后自出水口12流出。该流量控制阀用于外延设备中,碳化硅外延的反应腔上的喷淋头中，此时该控制阀中流过液体水，以用于冷却。

如图1和图2所示，阀体1内部设置有进水通道，该进水通道沿阀体1轴向延伸，阀体1轴向一端面开设有进水口11，进水口11连通进水通道，实现阀体1的总进水。阀体1径向一侧开设有若干出水口12，出水口12沿进水口11的进水方向排布设置，对总进水进行水流分配形成若干出水支流。阀体1的径向另一侧开设有装配口13，该装配口13所在面与出水口12所在面和进水口11所在面相邻，每个装配口13内均对应配置有一个阀芯组件2，装配口13的个数大于等于出水口12个数，保证每个出水口12均存在对应的一个阀芯组件2即可，阀芯组件2连通进水通道和出水口12。在本实施例中，装配口13与出水口12的个数均开设有5个，阀芯组件2配合装配口13对应配置有5组。

如图1-4所示，阀芯组件2配置于装配口13内，其轴向一端设于阀体1内部，另一端设于阀体1外部，便于操作人员进行旋转操作，通过阀芯组件2连通进水通道和出水口12。

如图4所示，阀芯组件2包括由外向内设置的开关部件和流量部件，即开关部件内一体设置有流量部件，能够实现开关控制和流量控制，有效节省内部空间。

如图1-6所示，开关部件包括第一阀芯21，第一阀芯21内部设置为空腔，第一阀芯21穿过装配口13，其位于阀体1内部的轴向一端开设有开口(图中未标示)，径向一侧开设有过水口212，开口连通进水通道。在第一状态下，出水口12于第一阀芯21上的投影与过水口212存在部分重叠，流量控制阀处于打开状态。优选的，出水口12于第一阀芯21上的投影与过水口212完全重叠，能够实现大流量出水。在第二状态下，第一阀芯21旋转一定角度，过水口212与出水口12相互错位，液体无法从过水口212流通至出水口12，流量控制阀关闭。

如图1-6所示，第一阀芯21周向套设有第一密封部件22和第二密封部件23，能够有效提高流量控制阀整体的密封性。第一密封部件22包括若干第一密封圈221，第一密封圈221套设于第一阀芯21靠近装配口13位置处，第一密封圈221的轴向两侧分别设置有第一垫片222和第一压紧环223，通过第一垫片222调节第一密封圈221的压缩量，提高密封性。通过第一压紧环223实现对第二密封部件23的压紧。

如图1-6所示，第二密封部件23包括上下设置的第一密封环231和第二压紧环232，第一密封环231和第二压紧环232之间设置有第二密封圈233，第一密封环231在第一密封部件22的压紧作用下，配合第二压紧环232实现对第二密封圈233的压紧，实现密封功能。

如图1-6所示，优选的，第一压紧环223靠近第二密封部件23的一侧设置有第一凸台2231，第一密封环231靠近第一密封部件22的一侧设置有第二凸台2311。第一阀芯21的外侧周向设置有限位环214，限位环214位于第一密封部件22和第二密封部件23之间，限位环214沿周向开设有缺口2141，第一凸台2231和第二凸台2311相互对接并卡入缺口2141内，实现对第一密封环231的压紧，有效提高密封性，且在第一阀芯21旋转过程中，通过限位环214带动第一密封部件22和第二密封部件23同步旋转。

如图1-7所示，优选的，第二压紧环232的内侧设置有限位块2322，第一阀芯21配合开设有限位槽213，限位块2322卡设于限位槽213内，使第二密封部件23与第一阀芯21保持同步运动。

如图1-7所示，第二密封部件23上开设开放口234，开放口234对应过水口212位置处，且开放口234面积大于等于过水口212面积。优选的，在本实施例中，开放口234面积等于过水口212面积，且开放口234开设于第二压紧环232侧壁上。

如图1-10所示，第一阀芯21设于阀体1外的轴向一端配置有旋转部件24，旋转部件24包括套设于第一阀芯21轴向端部的旋钮，旋钮241通过锁紧件243实现与第一阀芯21的连接，通过旋转旋钮241带动第一阀芯21同步转动，以实现开关控制。锁紧件243可选用螺钉、销钉等，也可采用凸块与卡槽相互配合的结构实现锁紧，优选的，在本实施例中，锁紧件243选用通过螺纹锁紧的螺钉，结构简单，连接稳定。旋钮241与阀体1之间设置有密封压板242，通过密封压板242增强密封性，防止阀体1内部的液体外溢。密封压板242上开设有导向槽2421，旋钮241底部配合设置有导向杆2411，导向杆2411插设于导向槽2421内，在旋钮241旋转过程中，起引导作用。优选的，导向槽2421设置为半环形结构，对旋钮241的旋转角度起限制作用，旋钮241在导向槽的引导作用下，可往复旋转180°，以此实现开关部件的开启和关闭。

如图1-10所示，流量部件包括第二阀芯25，第二阀芯25设于第一阀芯21的空腔内，第二阀芯25的轴向一端穿过旋钮241顶部，便于操作人员通过第二阀芯25进行旋转操作，以单独实现控制流量大小。

如图1-10所示，第二阀芯25底部通过螺钉固定连接有流量调节件26。在本实施例中，流量调节件26设置为柱状结构，流量调节件26上开设有流量调节孔261。过水口212于流量调节件26上的投影与流量调节孔261存在部分重叠，通过调整其重叠部分面积大小，控制其流量大小，即重叠部分面积越大，流量越大，重叠部分面积越小，流量越小。在另一实施例中(未图示)，流量调节件可设置为片状结构，通过旋转流量调节件，使流量调节件遮挡过水口，遮挡过水口的面积越大，流量越小。

如图1-10所示，第二阀芯25与流量调节件26的连接处周向套设有第三密封部件27，第三密封部件27包括若干第三密封圈271，第三密封圈271与流量调节件26之间设置有第二垫片272，相邻两个第三密封圈271之间设置有隔环273，通过第二垫片272实现对第三密封圈271的压缩量的调节从而保证与第一阀芯21之间的密封。同时，第三密封部件27与第一阀芯21之间摩擦力的作用下，在旋转第一阀芯21过程中，可实现第二阀芯25与第一阀芯21的同步转动，从而保证在流量调整好后，每次进行开关阀操作，流量的大小不会改变。若要单独调整流量，则需人工旋转第二阀芯25的同时控制第一阀芯21保持不动。可根据实际需要进行任意调节，灵活性较高。

如图1-10所示，优选的，第一阀芯21和第二阀芯25均采用圆柱结构，水流量更大，在相同的尺寸下可提供更大的水路通道，增大流量。

需要说明的是以上所述实施例的各技术特征如“阀体”、“第一阀芯”、“第二阀芯”、“第一密封部件”、“第二密封部件”、“第三密封部件”、“第一密封圈”、“第二密封圈”、“第三密封圈”、“旋转部件”等可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡如本申请精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阀芯组件，其特征在于，包括：

开关部件，其包括第一阀芯，所述第一阀芯内部设置为空腔，其轴向一端具有开口，背离所述开口的一端连接有旋转部件，所述第一阀芯的径向一侧开设有过水口；

流量部件，其包括配置于所述空腔内的第二阀芯，所述第二阀芯的端部突出所述旋转部件，所述第二阀芯与所述第一阀芯同轴旋转设置，所述第二阀芯设于所述第一阀芯内的一端连接有流量调节件，所述第二阀芯与所述流量调节件之间设置有第三密封部件。

2.如权利要求1所述的阀芯组件，其特征在于，

所述第三密封部件包括若干第三密封圈，相邻两个所述第三密封圈之间设置有隔环，所述隔环与所述流量调节件之间设置有若干第二垫片。

3.如权利要求1所述的阀芯组件，其特征在于，

所述流量调节件设置为圆柱筒状结构，所述流量调节件上开设有流量调节孔，所述过水口于所述流量调节件上的投影与所述流量调节孔至少存在部分重叠。

4.如权利要求1所述的阀芯组件，其特征在于，

所述旋转部件包括旋钮及密封压板，所述密封压板上开设有导向槽，所述旋钮底部配合设置有导向杆，所述导向杆插设于所述导向槽内。

5.一种流量控制阀，其特征在于，包括权利要求1-4任意一项所述的阀芯组件，

其还包括阀体，其内部开设有进水通道，所述阀体轴向一端开设有进水口，所述进水口连通所述进水通道，所述阀体径向相邻两侧分别开设有若干出水口和装配口，所述阀芯组件配置于所述装配口中，所述开口与所述进水通道相互连通，所述过水口与所述出水口相连通。

6.如权利要求5所述的流量控制阀，其特征在于，

所述第一阀芯周向套设有第一密封部件和第二密封部件，所述第一密封部件与所述第二密封部件相互抵接。

7.如权利要求6所述的流量控制阀，其特征在于，

所述第一密封部件包括若干第一密封圈，相邻两个所述第一密封圈之间设置有第一垫片，所述第一密封圈靠近所述第二密封部件的轴向一侧设置有第一压紧环。

8.如权利要求7所述的流量控制阀，其特征在于，

所述第一阀芯的周向开设有限位槽，第二压紧环的内壁配合设置有限位块，所述限位块卡设于所述限位槽中。

9.如权利要求6所述的流量控制阀，其特征在于，

所述第二密封部件包括相互配合设置的第一密封环和第二压紧环，所述第一密封环和第二压紧环之间设置有第二密封圈。

10.如权利要求9所述的流量控制阀，其特征在于，

所述第二密封部件对应过水口位置处开设有开放口，所述开放口的面积大于等于所述过水口的面积。