TW202010966A

TW202010966A - 膜片閥構造

Info

Publication number: TW202010966A
Application number: TW107131198A
Authority: TW
Inventors: 簡煥然; 陳柏文; 洪煥喬
Original assignee: 和正豐科技股份有限公司
Priority date: 2018-09-05
Filing date: 2018-09-05
Publication date: 2020-03-16
Also published as: CN114704669A; US11585460B2; JP2020038006A; KR102279402B1; US20210293349A1; KR20210034566A; US11391390B2; US11396955B2; KR20200028293A; US20210293350A1; CN110878846B; JP6932388B2; US11067192B2; KR102326810B1; US20210293348A1; CN110878846A; KR102374352B1; KR20210034565A; DE102019122625A1; TWI692593B

Abstract

本發明係有關一種膜片閥構造，應用於200℃的全氟樹脂製作的膜片閥，係由閥部與驅動氣缸組成，閥部包含閥體、膜片等零件；驅動氣缸含閥軸、上閥體、閥上蓋等零件；氣缸結構包含有閥上蓋、上閥體與環形部的一部分結構；閥體具有入口、出口、閥室、環形部、方形部；膜片被安裝在環形部的內環面，具有圓周部與中心部，圓周部被固定於閥室的密封槽，中心部相對閥座開關；上閥體安裝在環形部內環面且位在膜片上方，有一軸孔部用來容納閥軸；閥軸具有緊鎖部、空心軸體與活塞，緊鎖部可以固定膜片的中心部，活塞部的外緣緊貼環形部內環面把氣缸室空間分隔為二；閥上蓋安裝在環形部。膜片閥利用熱源隔離方法，含熱傳限制結構與散熱結構，來確保氣缸結構的剛性；熱傳限制結構是在方形部採用具有熱傳限制的格子狀水平開口肋板及在環形部最小直徑處都有熱傳限制；格子狀水平開口肋板多層結構提供最佳自然冷卻且能維持高溫度梯度；內部冷卻是冷卻氣體經由閥體的冷卻氣孔與氣體環槽再經上閥體的冷卻導氣孔，再流經膜片室非接液側進入閥軸的導氣孔與軸心孔，確保膜片圓周部與閥軸上的密封零件有足夠的冷卻。

Description

膜片閥構造

本發明係有關於一種膜片閥構造，特別是指一種具有極低熱傳導係數約0.25W/(mK)的氟樹脂製造的膜片閥，遠低於陶瓷氧化鋁Al2O3的熱傳導係數約30W/(mK)，這樣的極低熱傳導特性讓這類材質能承受高溫的操作環境250℃，但是在膜片閥需要承受壓力下，目前只能用於＜160℃高溫高腐蝕用途，要達到250℃的高溫操作環境需要有金屬構件支撐才能達到；但實務上氟樹脂內襯的金屬球閥也只能用於200℃高溫高腐蝕用途；顯示全氟樹脂的膜片閥要操作達200℃高溫高腐蝕用途仍然是一大挑戰。

膜片閥係利用氟樹脂製作的膜片與閥體相密合，並經由閥軸的結合驅動而隔離腐蝕液體，習知耐腐蝕膜片閥的應用十分廣泛，也發展出各種應用所需的各種結構，適用於多數中低溫的高腐蝕用途，＜160℃。

習知膜片閥可能具有以下的特徵之一或數項特徵： 1.高壓氣體驅動閥軸的活塞來開關； 2.手動機構來開關； 3.電動機構來開關； 4.經由機構來調節流量； 5.能排除輸送液體產生的靜電； 6.採用金屬螺栓緊鎖閥體； 7.採用非金屬螺牙緊鎖閥體； 8.無顆粒釋出結構； 9.防止結構潛變； 10.洩漏偵測。

習知氟樹脂製作的膜片閥，係由閥部與驅動氣缸組成，閥部包含閥體、膜片等零件，驅動氣缸含上閥體、閥上蓋、閥軸等零件，閥體包含有方形部與環形部，習知技術的驅動氣缸由上閥體與閥上蓋組成，來容納閥軸與活塞及彈簧等零件，採用高壓驅動空氣在彈簧施力的相反側驅動膜片的開閉，該驅動氣缸也包含有一氣缸結構；依用途又可分為無金屬膜片閥與有金屬膜片閥，還可依結構分為無金屬常閉膜片閥、無金屬常開膜片閥、有金屬常閉膜片閥、有金屬常開膜片閥；無金屬膜片閥的閥體、上閥體、閥上蓋之間採用螺牙緊鎖，最適合高潔淨液體輸送；有金屬膜片閥的該氣缸結構的四個角落會各有一金屬螺栓緊鎖密封，把閥體、上閥體、閥上蓋緊鎖密封在一起，每一根該螺栓會由一上螺栓柱、一下螺栓柱保護與閥體保護，上螺栓柱位於閥上蓋之外環面，下螺栓柱位在上閥體的外環面，該上螺栓柱與該下螺栓柱之間有第一密封面之位置，下螺栓柱與閥體之環形部之間也有第二密封面之位置；習知的膜片是安裝在閥體開口側的內側，而膜片的圓周部被迫緊在密封槽內由上閥體來迫緊；安裝在氣缸結構內的閥軸組之結構包含有膜片、閥軸與上閥體等零件，又可分為常閉閥軸組與常開閥軸組；在有金屬膜片閥的閥軸組經常使用上閥體來迫緊固定；在無金屬膜片閥的閥軸組的固定常使用上閥體的外螺牙來緊鎖固定，也有部分使用上閥體的徑向凸緣來迫緊固定。

習知技術氣缸結構的氣缸室設於上閥體或閥上蓋的內環面，使得活塞在氣缸室做上下往復運動時，上閥體必須承擔多數的震動與氣缸室受力，並且容易造成閥軸的歪斜而造成膜片洩漏，下螺栓柱的第二密封面之位置接近膜片外緣，也會造成雙向滲透汙染的疑慮，製程工程師需時時注意金屬螺栓腐蝕狀況。習知技術的膜片閥多數規格：溫度：＜80℃，少數特殊設計＜160℃ 常溫耐壓等級： 3kg/cm^2、5kg/cm^2 在膜片採用特殊設計與閥體結構增厚時常溫7kg/cm^2也可以達到，這些習知技術都無法滿足200℃工作溫度的需求。

氟樹脂的熱傳導熱量來自熱傳導係數、熱傳面積與溫度梯度的相乘積，極低的熱傳導係數約0.25W/(mK)的提供了氟樹脂高溫操作的可能條件；熱傳面積愈大熱傳導熱量愈大，膜片閥整體結構溫度愈高；溫度梯度愈高熱傳導熱量愈多，而溫度梯度愈高也代表膜片閥整體結構上有更多常溫區域，這些常溫結構可以提供較佳結構強度，但需要更多散熱才能維持常溫結構並提供結構強度；膜片閥的熱源區有閥室熱源區、流道熱源區、入口管熱源區、出口管熱源區、入口接頭熱源區、出口接頭熱源區，高溫液體會經由管壁、結構與膜片向外傳遞，膜片的圓周部緊臨流道熱源區，閥體與上閥體的迫緊部都是熱源區向外傳遞的主要路徑，方形部在出入口管上方有一積厚的結構，成為熱量向上傳遞到氣缸結構的主要路徑之一；習知的膜片閥的結構會導致熱量持續累積在膜片閥內，使得整體結構都是高溫且溫度梯度降低而無法維持結構強度，氟素O形環等密封零件無法避開高溫威脅只能用於＜160℃的用途。

針對200℃的用途的膜片閥，在結構上必須滿足下列4個問題，首先，必須針對複數個熱源區作出熱源隔離，包含熱傳限制結構與散熱結構，該熱傳限制結構係對結構的熱傳截面厚度做出限制成為熱傳限制區，散熱結構包含自然冷卻與內部冷卻；這樣才能減少熱源區的熱量傳導到結構，並且具有高的溫度梯度來維持結構強度；熱源隔離的問題說明如下：問題1：熱傳限制，熱傳面積係指熱源區的熱傳路徑上的結構截面積，必須受到限制來達成降低熱傳導熱量的目的；熱源區會經由方形部的方形板、積厚、流道側壁與垂直肋板傳導到環形部與上閥體，會造成更多熱量傳遞到氣缸結構；膜片中心部有大面積浸入輸送液體中，也會有大量熱源傳遞到閥軸上；而且出入口管上方的積厚有大的熱傳面積，使出口熱源區與入口熱源區的熱量直接傳導到方形板、環形部與上閥體；環形部與上閥體都有大熱傳面積成熱傳主要路徑；出入口管接頭也跟積厚區相連結；四個螺栓柱也有厚實體積與面積會形成大量熱傳遞，四個金屬螺栓本身也成為熱量傳遞的良導體。問題2：自然冷卻，外表面必須有足夠的自然冷卻，否則無法提供足夠的散熱量來維持結構溫度梯度與結構強度；尤其方形部之內部的熱空氣無法對外散熱，使得多數熱量只能向上傳遞到環形部，造成多數熱量經由環形部與上閥體的大截面積傳遞到上閥體。問題3：內部冷卻，膜片緊鄰熱源區且膜片的圓周部緊貼環形部，成為熱量集中區域也是容易變形洩漏的位置；膜片中心部有大面積浸入輸送液體中，也會有大量熱源集中而傳遞到閥軸上；由外部引入冷卻氣體必須能滿足膜片的圓周部與閥軸的冷卻需求。其次，還有閥部與驅動氣缸的結構還有承載壓力與往復運動的問題，更包含環境腐蝕氣體問體，都會造成密封失效，說明如下；問題4：迫緊密封，含結構強度、活塞往復運動、環境氣體腐蝕等三項因素。結構強度，氣缸結構與閥體承受四根金屬螺栓的迫緊力來密封，當零組件本身的結構強度不足時就會有潛變發生，例如結構厚度太薄，高溫更會造成變形加大降低螺栓迫緊力並會造成膜片洩漏。活塞往復運動，活塞往復運動、彈簧的反作用力與驅動氣體壓力都由氣缸結構承擔，並且作用力會直接施加在上閥體再傳遞到閥體而影響膜片的迫緊力；氣缸結構與閥體也會因震動造成潛變與變形而降低螺栓迫緊力，膜片的圓周部之迫緊力降低造成洩漏。環境氣體腐蝕，四支緊鎖螺栓有螺栓柱的保護，但腐蝕氣體的高滲透力仍然會侵入螺栓柱的第一密封面與第二密封面，造成螺栓損壞而降低迫緊力，尤其螺栓柱的第二密封面之位置接近膜片外緣，也會大大提高螺栓腐蝕風險及雙向滲透汙染的疑慮。

以上問題1到問題4為膜片閥在高溫200℃的條件下持續運作會面臨的問題，其他的重要需求方面則還有下列問題。問題5：避震裝置，活塞往復運動與彈簧的反作用力會產生震動，在長時間運作下結構會因潛變而變形導致迫緊度降低，許多習知技術會用彈簧、避震橡膠等來減少震動以避免膜片洩漏，降低震動也可以減少摩擦顆粒產生。問題6：磨擦顆粒，閥軸的同心度與垂直度必須確保，尤其在200℃時，確保膜片與閥座能正面壓接，二者間沒有磨擦就不會產生顆粒，閥體、上閥體、閥上蓋的結構產生變形，閥軸無法保持同心與垂直度，膜片與閥座無法正面壓接，就會有膜片與閥座產生磨擦而產生顆粒，另外就是採用減震方法。問題7：消除靜電，輸送不導電液體時，閥體與膜片都會有靜電累積的問題，嚴重時會因放電火花會讓膜片破損，許多習知技術是採用導電材料貼附在膜片的非接液背側，把累積的靜電導出以避免因放電而損壞膜片。

參考案一

本參考案的說明內容可以參考相類似的2009年日本專利，JP2009002442 (A) Fluid Control Valve，≦160℃，如第六圖A所示，習知氟樹脂製作的膜片閥9，本案例為有金屬常閉膜片閥9c且具有常閉閥軸組961，係由閥部90a與驅動氣缸90b組成，在閥部90a與驅動氣缸90b的外形為方形但內部為圓形的結構，四個角落都留有螺栓孔用四個金屬螺栓來緊鎖連結並保持氣密，金屬螺栓安裝在螺栓柱90b1內部，螺栓柱90b1又分為上螺栓柱90b2、下螺栓柱90b3，上螺栓柱90b2與下螺栓柱90b3之間有上密封面90b4，下螺栓柱90b3與閥部之間有下密封面90b5，未圖示，閥部90a包含閥體91、膜片92、固定板90a1等零件，驅動氣缸90b含上閥體93、閥上蓋94、閥軸95等零件。

本參考案提到的問題是在改進閥體91的剛性，因為在高溫下，閥體91會承受入口管路與出口管路的壓力而變形，尤其在膜片92的密封部位無法保持圓形而洩漏，請參考JP2009002442 (A) Fluid Control Valve參考案之圖11。

閥體91具有入口管911、出口管912、閥室913、環形部915、方形部916；膜片92具有圓周部921、彈性片922與中心部923；上閥體93具有外環面931、內環面932、密封面933、迫緊部934、軸孔部935、膜片室936；閥上蓋94具有內容室941、頂部942、外環面943與密封面944；閥軸95具有螺牙部951、軸桿952與活塞部953；閥室913具有閥座9131、流道9132、密封槽9133、流道側壁9134；上閥體93與閥上蓋94構成一氣缸結構90c，該氣缸結構90c內含一氣缸室90d，該氣缸室90d被該活塞部953分隔成上氣缸室90d1與下氣缸室90d2。

膜片92的圓周部921被固定於流道側壁9134上緣的密封槽9133，能把閥室913完整密封，中心部923相對閥座9131做開關，該下密封面90b5位於膜片92的圓周部921的鄰近上方側。

上閥體93安裝在閥體91之環形部915與閥上蓋94之間，上閥體93呈中央凸起的開口杯狀結構；上閥體93的內環面932裝設有汽缸室90d用來耦合閥軸95之活塞部953；上閥體93的底部外緣有迫緊部934用來迫緊膜片92之圓周部921，且底部成圓錐狀向開口凸起構成位於中心的軸孔部935，而圓錐狀內凹底部下方形成膜片室936，軸孔部935用來容納閥軸95，外環面931裝設有驅動氣體接頭171。

閥上蓋94呈杯狀被倒蓋安裝在上閥體93上，上閥體93與閥上蓋94的內容室空間構成氣缸結構90c也是構成驅動氣缸90b，並容納閥軸95與活塞953及彈簧12等零件。

入口管接頭9111安裝在方形部916的一側外壁連結入口管911，入口管911由水平方向穿過，經過彎折後開口設於閥室913中央形成一個閥座9131，用來抵接膜片92之中心部916。

出口管912的開口設在流道側壁9134，並穿過方形部916的另一側外壁並連結出口管接頭9121。

閥室913內部的閥座9131的周圍形成一個圓周形對稱凹陷流道9132，流道9132的最高處位於於水平入口管911的上方，並沿水平入口管911的兩側圓弧向下凹陷延伸繞過閥座9131，最低點連接到水平出口管912的內徑的低側；流道側壁9134的上緣裝設密封槽9133並與環形部915相連結。

如第六圖B所示，入口管911之閥體91剖面結構圖，方形部916的方形板9161中間成開口狀用來容納閥室913，方形板9161連接流道側壁9134也連接環形部915的下緣；方形板9161的下方側除了設有向下延伸的方形筒狀外壁外，其內側還設有下方開口的格子狀的垂直肋板9162，由開口底部向上延伸到方形板9161、環形部915與閥室913；這些垂直肋板9162會垂直跨過方形板9161下方的入口管911、出口管912與閥室913來構成支撐結構，這種結構的方形部稱為第一型方形部916a；由於閥體91是以PFA射出或壓出成型，這些肋板9162是以滑塊由底部來成型，所以，在入口管911與出口管912的上方側，由水平中心線開始，到方形板9161之間的空間會填滿PFA材料，這些材料堆積稱為積厚9163；積厚9163直接連結方形板9161、流道側壁9134、密封槽9133、入口管911與出口管912，當入口管911、出口管912與閥室913充滿高溫高壓的流體而變形時，方形板9161必然被入口管911與出口管912的壓力與溫度變形所牽引而跟著變形，連帶影響流道側壁9134的真圓度進而影響到膜片92的密封。

環形部915的下方側裝設於方形板9161上且位於閥室913之密封槽9133的外側且向上延伸具有密封面9151、開口部9152、外環面9154與呼吸孔9155，環形部915在密封槽9133上方也設有呼吸孔9155來滿足膜片92做開關時的呼吸需求，環形部915的高度只滿足密封槽9133與裝設呼吸孔9155的需求，使環形部915與閥室913構成一杯狀結構97，該杯狀結構97的開口部分由該膜片92氣密，該杯狀結構97容納高溫液體也承受液體壓力，該杯狀結構97的外緣是該環形部915，該環形部915與該膜片圓周部921之間有一外緣高度971，例如1吋口徑的膜片閥該外緣高度約為6mm左右，對用作壓力容室空間的該杯狀結構97而言只是一種淺杯狀，當閥室913承受高溫高壓液體時，該膜片圓周部921就安裝在該杯狀結構97的該外緣971附近非常容易變形與洩漏，因為該外緣高度約為6mm左右無法提供足夠的結構強度，若加上入口管911、出口管912與積厚9163的高溫高壓受力變型，將使得密封槽9133非常容易洩漏；該呼吸孔9155有時也被用來做洩漏偵測之用；請參考JP2009002442 (A) Fluid Control Valve參考案之圖11。

閥軸組96之結構包含有膜片92、閥軸95與上閥體93等零件；閥軸95的軸桿952穿過上閥體93的軸孔部935用螺牙部951緊鎖膜片92，在軸孔部935上裝設有密封氟素O型環，用來防止膜片92損壞時液體洩漏並提供氣缸結構90c氣密，活塞953位在上閥體93的上方與軸桿952相結合，活塞953的外緣裝設有氟素O型環與氣缸室90d相接處密封並分隔成上氣缸室90d1與下氣缸室90d2，任一氣缸充氣時活塞953就會被高壓氣體驅動而沿著內環面932做相對轉動，上閥體93也因此而承受活塞953所施加的力及驅動氣體的壓力並且可能因此而變形，造成閥軸95的同心度與垂直度產生偏差，甚至會造成膜片92的使用壽命降低，因為上閥體93是安裝在環形部915的密封面9151上。

如第六圖C所示，閥體9之熱源區示意圖，膜片閥9的熱源區140，有閥室熱源區140a、流道熱源區140b、入口管熱源區140c、出口管熱源區140d、入口接頭熱源區140e、出口接頭熱源區140f，高溫液體會經由管壁、結構與膜片92向外傳遞，膜片92的圓周部921緊臨流道熱源區140b，閥體91的環形部915與上閥體93的迫緊部934都是熱源區140向外傳遞的主要路徑，造成環形部915與膜片91的圓周部921成為最容易熱變形而洩漏的位置，熱量會經由熱傳導路徑14經由閥體91、上閥體93、閥上蓋94，造成氣缸結構90c之結構強度降低迫緊力降低。

如第六圖D所示，膜片閥9之熱傳路徑示意圖，熱傳導路徑14說明，閥軸熱傳路徑141由閥室直接由膜片中心部向閥軸傳遞；方形板熱傳路徑142，是由出口管熱源區140d與入口管熱源區140c沿著積厚9163、由流道熱源區140b經厚流道側壁9134與密封槽9133向環形部915與上閥體93傳遞；接頭熱傳路徑143入口接頭熱源區140e與出口接頭熱源區140f會經由方形部916把熱量傳遞到環形部915；環形部熱傳路徑144會向上傳遞到閥上蓋94的，同時會有一部分熱量經由上閥體93傳導到軸孔部935；軸孔部熱傳路徑145由環形壁熱傳路徑143分流出來到軸孔部935並傳遞到閥軸95；方形部熱傳路徑146由出口管熱源區140d與入口管熱源區140c沿著肋板9162傳遞到方形筒狀外壁；流道側壁9134厚度能裝設密封槽9133，並可以安裝硬度更高的固定環9212，使得流道側壁9132厚度有更大的熱傳導面積加重了熱傳路徑142的熱量；由於本參考案的各熱源區都有大得熱傳截面積，會造成更多熱量傳導到整體膜片閥結構而造成高溫結構的潛變與變形，也會導致四隻金屬螺栓的迫緊力降低而增加洩漏風險。

如第六圖E所示，膜片閥9之散熱示意圖，自然散熱路徑15說明，閥部90a的散熱路徑151是經由方形部肋板152散熱，而驅動氣缸90b有散熱路徑153與閥上蓋散熱路徑154是分別經由上閥體93散熱與閥上蓋94散熱，這些都是經由外表面的自然對流來散熱，在散熱效果上並不顯著；方形部916是垂直密閉結構，多數的熱源區140位在方形部916的內部，熱量很難向外散熱；熱量都會經由方形板9161進入環形部915與閥軸95，進而提高上閥體93的溫度，造成氣缸結構90c之四支螺栓的迫緊力量喪失，在閥軸95與活塞953上的氟素O型環也無法維持功能而磨損，在閥軸95的同心度垂直度也會有問題，迫緊部934也無法對膜片92的圓周部921產生有效迫緊而產生洩漏，而且洩漏的藥液會經由鄰近的下密封面90b5流到螺栓柱跟金屬螺栓發生腐蝕反應，反應物還會藉由擴散而回流進入流道9132污染藥液。

本參考案的專利特徵：厚度增加的流道側壁9134之上緣穿過方形板9161的中心開口，並在流道側壁9134之上緣裝設密封槽9133，環形部915連結在流道側壁9134的外環面並連結方形板9161的上表面，膜片92的圓周部921設有固定槽9211可以安裝硬度更高的固定環9212，這樣的固定環9212可以維持密封槽9133的真圓度而能有效承受迫緊部934的迫緊力，並經由流道側壁9134的厚壁來提高支撐力，而能穩定膜片92的圓周部921不受高溫變形的影響，本項專利特徵大幅改善閥體91之杯狀結構97的外緣的高溫變形，改善該圓周部921的洩漏問題，可以達到≦160℃的高溫用途，達成效果參考JP2009002442 (A) Fluid Control Valve之圖3。

本參考案膜片92的圓周部921安裝硬度更高的固定環9212，這樣的固定環9212只能在160℃以下維持密封槽9133的真圓度，並沒有解決閥體91會承受入口管路與出口管路的壓力而變形問題，當入口管911與出口管912充滿高溫高壓的流體而變形時，方形板9161必然被入口管911與出口管912的變形所牽引而跟著變形，連帶影響流道側壁9134的真圓度進而影響到膜片92的密封，在超過160℃到200℃時，這些變形將更為劇烈而無法維持密封。

如第六圖F所示，在其他類似本參考案的結構中尚有閥體91並不具有完整之方形部916的結構，稱為第二型閥體91b，也就是只有方形板9161提供四個螺栓孔用來緊鎖之用，出口管912、入口管911、流道9132、入口接頭9111與出口接頭9121都是部份外露者，稱為第二型方形部916b之結構，而且出口管912與入口管911的上方側都緊鄰該方形板9161而仍有大面積的積厚9163存在，這樣的結構可以減少入口接頭熱源區140e與出口接頭熱源區140f，可以增加外表面的直接散熱也不會有熱量積蓄在方形部916的問題，但是積厚區9163仍然會提供大熱傳面積，熱量傳遞到環形部915、上閥體93、閥上蓋94與閥軸95，這種第二型方形部916b之結構仍然沒有改善原有問題，就是該外緣971高度約為6mm無法提供足夠的結構強度，杯狀結構97在缺乏方形部垂直肋板9162的支撐下，當入口管911與出口管912充滿高溫高壓的流體而變形時，方形板9161必然被入口管911與出口管912的變形所牽引而跟著變形，連帶影響流道側壁9134的真圓度進而影響到膜片92的密封，只能應用在較低工作壓力與溫度，例如3kg/cm^2、＜100℃的用途；若要滿足常溫5kg/cm^2的需求則需要加大環形部915的厚度與外緣高度971，這樣會帶來大熱傳面積的問題；在安裝管路接頭時，第二型閥體91b在少了方便固定的方形部921，施工時需要固定作業的困難度也增加不少。

參考案針對問題1到問題4的解決方案說明如下：問題1：熱傳限制，方形板與入口管及出口管之間留有一個管道直徑寬度的積厚區，這樣大的熱傳面積造成大量的熱傳遞到環形部與上閥體，流道側壁的厚度也大幅增加熱傳導面積；膜片的圓周部增設固定環也增加熱傳導面積；四個金屬螺栓與螺栓柱緊鄰環形部也會形成大量熱傳遞。問題2：自然冷卻，只有表面積的自然冷卻，上閥體與閥上蓋都只有表面自然散熱，第一型方形部的格子狀垂直肋板完全無法有效散熱，導致熱量持續累積在膜片閥內而讓整體結構都是高溫，第二型方形部的格子狀垂直肋板完全無法有效散熱。問題3：內部冷卻，缺乏引入外部氣體冷卻內部機制，閥軸組沒有冷卻。問題4：迫緊密封，環形部、迫緊部、膜片圓周部、膜片中心部持續有熱量傳入且持續累積在氣缸結構內，而讓整體氣缸結構都是高溫造成結構潛變與變形增加，導致緊鎖的四根金屬螺栓鬆動；氣缸室位於上閥體，活塞的往復運動與氣缸室壓力直接施加力量在上閥體，容易讓上閥體的迫緊部無法有效迫緊膜片的圓周部；方形板緊密連結入口管與出口管還有積厚存在，當入口管與出口管充滿高溫高壓流體產生變形時，方形板會跟著變形而且流道側壁的真圓度無法維持，本參考案只針對杯狀結構的外緣之變形作改善，最終膜片閥只能在＜160℃溫度下工作，無法滿足高溫需求，＜200℃；第二型閥體在少了方形部的肋板支撐下，工作壓力只能滿足常溫3kg/cm^2的需求。

參考案二

1996年日本專利，JPH08152078 (A) Air-Operated Valve，這是一個具有線性磁性結構可以偵測膜片開度的結構，這個參考案的結構是適用於常溫用途並非用在高溫用途，但這是管接頭外露的結構沒有入口接頭熱源區與出口接頭熱源區，有比較小的入口管熱源區與出口管熱源區，相對其他習知技術的結構具有熱源區相對比較小的特點，但其入口管與出口管仍有大面積的積厚區，形成熱傳導通道直接連接到方形板與環形部；本參考案的上閥體是用螺牙緊鎖在閥體之環形部外側，縮小了環形部的熱傳截面積，固定膜片的環形件緊鎖在環形部內側且有大的熱傳截面積，膜片中心部上方側仍有大的熱傳面積，也就這樣的結構是缺乏熱源隔離設計；閥上蓋的中心有驅動氣體接頭連結到閥軸中心的驅動氣體導孔，讓氣體可以深入氣缸內部到達活塞的一邊用來驅動活塞，但該通氣孔並非能用來滿足閥軸上的冷卻需求，也非能執行強制冷卻的設計機制。在散熱機制方面，閥體直接暴露空氣中直接做自然冷卻，缺乏高溫度梯度設計。1992年日本專利，JPH04181079 (A) Pneumatic Operating Valve，也有類似的閥軸設有驅動氣體導孔的習知技術。

參考案針對問題1到問題4的解決方案說明如下：問題1：熱傳限制，環形部與膜片圓周部分離，經過環形部傳遞的熱量沒有集中到膜片之圓周部，固定膜片的環形件仍有大的熱傳截面積，膜片中心部上方側仍有大的熱傳面積，造成大量熱源由膜片傳遞。問題2：自然冷卻，膜片有大量熱源傳遞的問題，只有表面自然冷卻無法提供大量散熱來維持溫度梯度。問題3：內部冷卻，缺乏外部引入氣體冷卻機制，軸心的驅動氣體導孔是有助於閥軸的冷卻，但無助於膜片的冷卻。問題4：迫緊密封，環形件固定緊鎖在環形部內側用來迫緊膜片的圓周部，增加上閥體的迫緊有效性，可以降低活塞往復運動對膜片迫緊的影響。

參考案三

1997年日本專利，JPH09217845 (A) Diaphragm Valve，這是一個附有減震彈簧的常閉膜片閥結構，這個參考案的結構是適用於常溫用途並非用在高溫用途，在活塞上方有常閉的彈簧確保膜片能壓皆在閥座上，活塞下方有輔助彈簧可以讓膜片在關閉時能平順關閉，這樣可以大幅降低閥座產生的顆粒。

參考案是用在常溫用途，問題1到問題4的解決方案說明如下：問題1：熱傳限制，有大面積的積厚區，而且出入口管接頭也跟積厚區相連結，環形部在膜片圓周部有更大的熱傳導面積，流道側壁的厚度也大幅增加熱傳面積，四個金屬螺栓及螺栓柱也會形成大量熱傳遞，在高溫下這些熱量會傳遞到上閥體而降低結構強度產生嚴重潛變與變形。問題2：自然冷卻，只有外表自然冷卻，沒有特別的冷卻方案，缺乏高溫度梯度設計。問題3：內部冷卻，缺乏外部引入氣體冷卻機制。問題4：迫緊密封，用在常溫，沒有考量熱量持續累積在膜片閥內的問題，也沒有考量高溫造成結構潛變與變形問題。問題5：避震裝置，活塞往復運動與彈簧的反作用力會產生震動，在長時間運作下結構會因潛變而變形導致迫緊度降低，本參考案用彈簧來減少震動以避免膜片洩漏，降低震動也可以減少摩擦顆粒產生。問題6：磨擦顆粒，本參考案並沒有針對閥體、上閥體、閥上蓋的高溫變形作出特別設計，尤其在200℃時，無法確保閥軸的同心度與垂直度來減少顆粒的產生。

參考案四

2015年中國專利，CN104633171 (A) Valve Apparatus，這個參考案的結構是適用於常溫用途並非用在高溫用途，這是一個在閥軸中心裝設有導電材質可以接觸輸送液體來排除膜片靜電的閥結構；在輸送不導電高純度水或其他不導電液體的情況下，不導電的膜片與閥體會累積摩擦靜電，當發生膜片高電壓靜電對上閥體放電時，膜片也會被擊穿而破損；閥軸上的導電材通常也是熱的導體，容易從閥室把熱源傳遞到其他結構，在熱源隔離設計上非常不利；2010年日本專利，JP2010121689 (A) Diaphragm Valve，這是在膜片非接觸液體側裝置導電的材料。

以上這二個參考案的結構都是適用於常溫用途，問題1到問題4的解決方案說明如下：問題1：熱傳限制，有大面積的積厚區，而且出入口管接頭也跟積厚區相連結，流道側壁的厚度也大幅增加熱傳導面積，膜片中心部也有大的熱傳面積。問題2：自然冷卻，只有外表自然冷卻，沒有特別的冷卻方案，缺乏高溫度梯度設計。問題3：內部冷卻，缺乏外部引入氣體冷卻機制。問題4：迫緊密封，上閥體緊鎖在閥體上，而閥上蓋緊鎖在上閥體，上閥體直接承受活塞的運動與彈簧的作用力及高壓驅動氣體壓力，會影響上閥體對膜片圓周部的迫緊。問題5：避震裝置，本參考案在上閥體裝設彈性橡膠來減少震動，以避免膜片洩漏。問題7：消除靜電，閥軸中心裝設有導電材質會有利於靜電的傳導，但不利於熱源隔離，JP2010121689 (A) Diaphragm Valve的靜電引導模式則避免熱量傳遞問題。

參考案五

2003年美國專利，US6612538 (B2) Two-way valve，這個參考案的結構是適用於常溫用途並非用在高溫用途，本參考案的對策是在閥軸中心裝設金屬螺栓，以金屬螺栓牢固緊鎖膜片在閥軸上；在上閥體的二端提供緊鎖螺牙，用來緊鎖在閥體上並連結閥上蓋，使閥的外表面沒有金屬螺栓而能變免環境氣體腐蝕；本參考案更進一步裝設有一可以轉動的環狀體，用來裝設驅動氣體接頭，讓高壓驅動氣體管路的配置更為方便，該環狀體由本體與閥上蓋迫緊密封；本參考案在上閥體裝設有避震墊，問題7避震裝置，來減少活塞運動的震動以避免上閥體螺牙的鬆動；本參考案裝設的環狀體是重要特徵，但實務上高壓氣體管路都必須被固定在環境氣體管槽結構件上，而且這些管路都有設定的配置方向，因此這樣的裝置無法提升閥的價值，而且需要增加額外的密封需求，更不利於用在高溫用途，更多的零件會帶來更多的結構潛變風險；其出入口管有大面積的積厚區形成熱傳導通道直接連接到方形板與環形部，膜片外環部是裝設在流道側壁的上方，上閥體緊鎖在環形部內側迫緊膜片外環部，且膜片外側的環型部有大的熱傳面積；閥軸的金屬螺栓造成熱源隔離失效及無法建立高的溫度梯度；閥體的環形部與上閥體的迫緊部都是熱量向外傳遞的主要路徑，而且環形部與積厚區形成熱傳導通道，在高溫下，這些熱量會傳遞到上閥體而降低結構強度產生嚴重潛變與變形；膜片中心部有大面積浸入輸送液體中會有大量的熱傳遞到閥軸上，而軸心的金屬螺栓形成熱傳遞的高速通道，接觸閥軸的氟素O形環在超過160℃的條件下會喪失密封功能，軸心的金屬軸仍然有膜片洩漏時金屬腐蝕與污染的問題；膜片之圓周部有大量熱源問題也沒有特別的冷卻方案，也無法建立高的溫度梯度。

本參考案問題1到問題4的解決方案說明如下：問題1：熱傳限制，有大面積的積厚區，而且出入口管接頭也跟積厚區相連結，流道側壁的厚度也大幅增加熱傳導面積，環形部結構有大的熱傳面積，且膜片中心部也有大的熱傳面積。問題2：自然冷卻，只有外表自然冷卻，沒有特別的冷卻方案，缺乏高溫度梯度設計。問題3：內部冷卻，缺乏外部引入氣體冷卻機制。問題4：迫緊密封，這是為了避免膜片閥外部用來緊鎖的四支螺栓受到使用環境腐蝕氣體侵蝕，造成螺栓鬆弛甚至斷裂，進而造成膜片的迫緊力不足而產生實質洩漏；上閥體緊鎖在閥體上，而閥上蓋緊鎖在上閥體，上閥體直接承受活塞的運動與彈簧的作用力及高壓驅動氣體壓力，會影響上閥體對膜片圓周部的迫緊；可以轉動的環狀體裝設在閥體與閥上蓋之間，並在上閥體的外環面作密封，也增加上閥體的鬆動風險。

參考案六

2014年中國專利，CN103717954 (A) Fluid control valve，這個參考案的結構是適用於高溫用途，本參考案的驅動氣缸包含有上閥體，此處稱為氣缸體；其專利特點：氣缸室與閥體之抵接面之間設有縮頸部，該抵接面位於閥部與驅動氣缸之間用來迫緊膜片圓周部；該抵接面在閥體部份此處稱為環形部，縮頸部設於氣缸體有縮小的截面積，而在縮頸部的下方設有圓盤形法蘭，經由金屬螺栓來固定閥體與金屬固定板，使膜片圓周部能在固定板與圓盤形法蘭夾持下維持迫緊力；其次，在膜片的非接液側有裝設冷卻氣體接頭並經由軸心的中心孔連接到氣缸室的排氣口，目的在提供200℃到250℃的高溫用途；本參考案的最佳實施例是閥部採用氟樹脂，驅動氣缸除了密封部件以外都是金屬材質；閥主體的熱量被侷限在經由環形部傳遞到圓盤形法蘭，而熱量傳遞路徑又受限於縮頸部的截面積減少，因此熱量無法有效傳遞到區動氣缸，加上外部氣體冷卻而能確保高溫運行無虞；氟樹脂材質的閥部在超過200℃就會有大量潛變發生，但是閥體的環形部由固定板與圓盤形法蘭夾持，金屬螺栓緊鎖在固定板上不會受高溫影響，閥體產生的潛變也不會讓金屬螺栓鬆脫。

本參考案的專利申請範圍的第一項並沒有把金屬材料列入，但實務上這樣的全氟素料結構並沒有提出數據說明可以達到所宣稱的250℃，因為氟樹脂達到200℃就會有大量潛變發生，而金屬膜片閥用在高溫時縮頸結構是常見的設計，2001年美國專利，US2001028049 (A1) High-temperature gas control valve，2017年台灣專利，TW201702508 (A)Diaphragm valve，都有類似縮頸設計而且軸心有驅動氣孔可以達到類似冷卻效果。

本參考案用在全氟素料結構時仍有下列問題。問題1：熱傳限制，膜片的圓周部緊臨流道熱源區，造成環形部的密封槽與膜片的圓周部成為最容易熱變形而洩漏的位置，而且閥體的環形部成為熱量傳遞的主要路徑；熱量會累積在非金屬圓盤形法蘭，雖然非金屬固定板可以協助維持膜片圓周部的迫緊量，但高溫結構變形造成洩漏的風險仍然高；實質有效的熱傳限制區是在上閥體的縮頸部，容易導致氟樹脂結構高溫變形。問題2；自然冷卻，膜片的圓周部緊臨流道熱源區，造成環形部的密封槽與膜片的圓周部成為最容易熱變形而洩漏的位置；閥體與上閥體都依賴表面自然散熱，無法確保全氟樹脂的縮頸部之結構強度，也無法維持閥軸同心度與垂直度。問題3；內部冷卻，有引入外部氣體冷卻機制，在膜片的非接液側有裝設冷卻氣體接頭，並經由軸心的中心孔連接到氣缸的排氣口，這樣的安排並無法針對膜片的圓周部提供更多的冷卻。問題4；迫緊密封，氟素料圓盤形法蘭與非金屬固定板會因承受多數的熱量而變形，緊鎖螺栓會因此鬆動並使膜片圓周部的迫緊力降低，高溫也會讓驅動氣缸的往復震動直接造成縮頸部結構變形。

參考案七

2004年日本專利，JP2004019792A TRANSMISSION GAS DISCHARGE STRUCTURE OF DIAPHRAGM VALVE，這個專利在解決極微量流體會滲透穿過膜片並持續累積在膜片背側，這些持續累積的腐蝕性流體會損壞閥的內部零件，本參考案的結構是使用四根緊鎖螺栓，把閥體、上閥體、閥上蓋緊鎖在一起，其中閥上蓋的內容室為驅動氣缸並具有驅動氣體接頭，閥軸的活塞在氣缸室內做往復運動，上閥體在膜片非接液側有二個相連通的清洗氣體導孔與接頭，一個為入口一個為出口，可以排除累積的滲透流體。

本參考案只針對累積在膜片背側流體的清除，並沒有專為高溫用途來提出設計，但是清洗氣體導孔的設計也可以用在高溫用途的膜片與閥軸冷卻，但結構上仍無法滿足膜片圓周部的冷卻需求；出口管位置高於入口管，所以閥室沒有流道的設計，採用壁厚加厚的環形部且在其開口之內側裝設密封槽，用來安裝膜片的圓周部，會造成閥室的大量熱源經由環形部與閥軸向上傳遞。

本參考案用在高溫用途時仍有下列問題。問題1：熱傳限制，膜片的圓周部緊臨流道熱源區，造成環形部的密封槽與膜片的圓周部成為最容易熱變形而洩漏的位置，而且上閥體有大熱傳面積造成熱量累積，四個金屬螺栓及螺栓柱也會形成大量熱傳遞，整體結構高溫變形而洩漏的高風險仍然高。問題2：自然冷卻，膜片的圓周部緊臨流道熱源區，造成環形部的密封槽與膜片的圓周部成為最容易熱變形而洩漏的位置；閥體依賴表面自然散熱，無法維持環形部在高溫下的結構強度與閥軸的同心度與垂直度。問題3：內部冷卻，有引入外部氣體機制，上閥體在膜片非接液側有二個相連通的清洗氣體導孔與接頭，一個為入口一個為出口，可以排除由膜片滲透出來累積的流體，這樣的裝置也可以做為膜片與閥軸冷卻的用途，降低上閥體的溫度，但無法針對膜片的圓周部提供更多的冷卻。問題4：迫緊密封，環形部會因承受多數的熱量而變形，無法建立高的溫度梯度，緊鎖螺栓會因此鬆動並使膜片圓周部的迫緊力降低。

由以上的參考案一到參考案七的說明，以及問題1到問題4的討論，習知技術以氟樹脂材料製造的膜片閥，完全無法滿足200℃的高溫需求。腐蝕液體：氫氟酸、鹽酸、硫酸等流體輸送；最高溫度：≦200℃。

一種針對氟樹脂在200℃容易發生材料潛變缺點進行改善，氟樹脂製作的一膜片閥係由一閥部與一驅動氣缸組成，該閥部包含有一閥體、一膜片等零件；該驅動氣缸含有一上閥體、一閥上蓋、一閥軸及部分該閥體之結構等零件；該驅動氣缸包含有一氣缸結構，也包含有一驅動氣體接頭與一冷卻氣體接頭；該氣缸結構由該閥上蓋緊鎖氣密於該閥體上，該氣缸結構的內部容納一閥軸組與彈簧等零件來構成該驅動氣缸，該氣缸結構有一氣缸室；該氣缸室被該閥軸組之一活塞分隔為上氣缸室與下氣缸室；該閥軸組結構由包含有該膜片、該閥軸與該上閥體等零件組成，該閥軸的尾端會穿過該閥上蓋之該中央通孔；該氣缸室會因該膜片閥之結構不同而裝設於該環形部或該閥上蓋。

該閥體具有一入口管、一出口管、一閥室、一環形部與一方形部。

該膜片閥的熱源區都位在該閥體，有一閥室熱源區、一流道熱源區、一入口管熱源區、一出口管熱源區、一入口接頭熱源區、一出口接頭熱源區；高溫液體會經由該管壁、該方形部、該環形部、該上閥體與該膜片向外傳遞。

該閥室包含一閥座與一流道；該膜片具有一圓周部、一彈性片與一中心部，該圓周部能把該閥室完整密封，該中心部相對閥座做開關。

該閥軸具有一緊鎖部、一空心軸桿、一軸心孔與一活塞部；該緊鎖部用來緊鎖該膜片的該中心部，該空心軸桿穿過該上閥體的該軸孔部由複數條O形環密封。

該環形部成開口環形結構，包含有一密封面、一開口部、一內環面、一最小直徑處與一外環面；該內環面包含有一密封槽、一O環槽。

該方形部包含有一方形板、複數縱向垂直肋板、複數個橫向垂直肋板、複數個水平肋板，且構成水平開口格子狀肋板結構，該縱向垂直肋板連結該方形板下方與該入口管、該出口管之上方及連結該流道，該方形板中間開口來容納該閥室並與該流道側壁相連接。

該上閥體具有一外環面、一內環面、一迫緊部、一軸孔部、一膜片室；該上閥體裝設於在該環形部內，該迫緊部用來迫緊膜片的該圓周部於該環形部的該密封槽；該上閥體安裝在該環形部之該內環面，呈中央錐狀凸起的開口杯狀結構。

該閥上蓋具有一內容室、一頂部、一中央通孔、一外環面與一密封面，該閥上蓋安裝在該環形部上面。

該環形部與該閥室構成一杯狀結構，該杯狀結構的開口部分由該膜片氣密，該杯狀結構容納高溫液體也承受液體壓力，該杯狀結構呈現深杯狀，因為外緣高度的範圍達到上閥體高度的80%到160%，而且該膜片被安裝在該杯狀結構的接近底部的位置，該位置還有冷卻流道來冷卻，在高溫變形時還有結構強度高的該環形部來協助，而且該閥軸組是安裝在該環型部，也就是深杯狀結構將提供閥軸組最穩定的支撐結構，在閥軸的開閉運動時能確保同心度與垂直度，也對減少顆粒釋出有最大幫助。

本創作的結構創新係經由閥體、氣缸結構與閥軸組的結構創新來達成；本創作的結構創新適用於該膜片閥的不同的形式有：無金屬常閉膜片閥、無金屬常開膜片閥、有金屬常閉膜片閥、有金屬常開膜片閥、靜電導出常開膜片閥；該靜電導出膜片閥是把一導電纖維穿過該軸心孔及該螺栓孔之餘隙，且該束導電纖維被纏繞成環曲線狀黏貼在該膜片表面該軸心孔內的該軸導電纖維為被固定狀態，不會隨著閥軸做相對轉動。

本創作的熱源隔離方法包含熱傳限制方法與散熱方法，可以用來隔離熱源並加強熱散佚而能維持結構的溫度梯度；本創作的熱傳限制方法係在結構的熱傳截面積做出限制，以下簡稱為熱傳限制區，用來降低熱量由熱源區傳導出來，達到熱源隔離隔離目標。

熱源隔離方法，利用包含有複數個熱傳限制方法與複數個散熱方法來達成；該熱傳限制法係對結構的熱傳截面厚度做出限制成為熱傳限制區，≦3mm，以一吋口徑的膜片閥為例；該方形部的該格子狀肋板也是熱傳限制區；該環形部的最小直徑處的該密封槽其的外側壁為該環形部的內環面，該密封槽的內側壁為該流道之側壁，該密封槽的底部為該方形板都是熱傳限制區，該外環面設有複數個垂直散熱肋板連結該方形板，該散熱肋板都具有該熱傳限制區；該氣缸結構包含有該環形部的一部分，該氣缸結構系位於該方形板與該環形部的熱傳限制區上方，該氣缸結構用複數螺栓柱與複數金屬螺栓來緊鎖密封時，該螺栓柱與該金屬螺栓都位於環形部的最小直徑上方、方形板上方且位於熱傳限制區的上方；該冷卻氣體接頭裝設於閥上蓋時，該氣缸結構外側之複數氣體柱都位於環形部的最小直徑上方、方形板上方且位於熱傳限制區的上方。

該散熱方法系包含外部複數個自然冷卻結構與一內部冷卻結構，外部該自然冷卻結構係由該格子狀肋板、該環形部的該肋板與該閥上蓋的該肋板來提供自然對流冷卻；該內部冷卻結構係冷卻氣體經由一氣體冷卻流道來達成；該氣體冷卻流道包含有該環形部的一個或一個以上的冷卻氣孔連通一冷卻氣體環槽，該冷卻氣體環槽又連通該上閥體的該迫緊部有複數個冷卻氣體導孔，該冷卻氣體導孔連通該膜片室，再經由該空心軸桿之複數導氣孔連通該軸心孔。

內部自然冷卻係利用空心軸桿在高溫下的氣體浮力，來帶動外部冷卻氣體經由該環形部之複數冷卻導氣孔流入，達到排出空心軸桿熱氣的目的；內部強制冷卻係由外部強制給予冷卻氣體，由該冷卻氣體接頭連接高壓冷卻氣體，經冷卻導氣孔進入該冷卻氣體環槽經過空心軸桿來構成與內部強制冷卻；冷卻氣體經由該環形部之該冷卻氣體環槽通過該上閥體之該複數冷卻氣體導孔來冷卻該膜片的該圓周部，並流經非接液側的該膜片空間來冷卻該膜片，經由空心軸桿的該軸心孔，來帶走經由該膜片之該中心部傳遞進來的熱量，用來確保密封用的氟素O形環不受高溫影響。

該環形部與該膜片的該圓周部成為最容易熱變形而洩漏的位置，該杯狀結構呈現深杯狀，因為外緣高度的範圍達到上閥體高度的80%到160%，而且該膜片被安裝在該杯狀結構的接近底部的位置，該位置還有冷卻流道來冷卻，在高溫變形時還有結構強度高的該環形部來協助，而且該閥軸組是安裝在該環型部，也就是深杯狀結構將提供閥軸組最穩定的支撐結構，在閥軸的開閉運動時能確保同心度與垂直度，也對減少顆粒釋出有最大幫助；該氣缸結構位於該方形板與該環形部的熱傳限制區上方，包含該驅動氣缸的緊鎖密封裝置與零件；外部自然冷卻，該方形部的該格子狀肋板結構與該環形部之該外環面之該複數散熱肋板提供大量的自然散熱表面，來維持結構高溫度梯度，水平開口的多層肋板具有開放通風的結構特色而能加速自然散熱。

內部冷卻法，該冷卻氣體環槽通過該上閥體之該複數冷卻氣體導孔來冷該卻膜片的該圓周部，並流經非接液側的該膜片空間來冷卻該膜片，經由空心軸桿的該軸心孔，來帶走經由該膜片之該中心部傳遞進來的熱量，用來確保密封用的氟素O形環不受高溫影響，確保全氟樹脂的膜片閥可以達到200℃的高溫用途；自然循環冷卻時，係利用閥內部中空軸心通道內的熱空氣浮力，來引導外部空氣經由一個或一個以上的該冷卻氣孔流入；強制循環冷卻時供應高壓冷卻氣體，能更進一步提高200℃高溫高腐蝕用途之可靠度與耐久性。

本發明也是一種膜片閥構造，包括一閥部與一驅動氣缸，該閥部包含有氟樹脂的一閥體、氟樹脂的一膜片，該驅動氣缸含有一上閥體、一閥上蓋、一閥軸；該閥體包括有一環形部與一方形部，該方形部包含有一第一側面、一第二側面、一底面、一入口管、一出口管及一閥室，該閥室包含一閥座與一流道；該膜片具有一圓周部、一彈性片與一中心部；該上閥體裝設在該環形部，迫緊該膜片；該閥上蓋緊鎖氣密於該閥體上形成一氣缸結構，該氣缸結構有一氣缸室，該氣缸室被該活塞部分隔為上氣缸室與下氣缸室；該閥軸包括有一緊鎖部，該緊鎖部緊鎖該膜片的該中心部；複數肋板，位於該第一側面、該第二側面、該底面中之任一、任二或全部。

本發明也是一種膜片閥構造，包括一閥部與一驅動氣缸，該閥部包含有氟樹脂的一閥體、氟樹脂的一膜片，該驅動氣缸含有一上閥體、一閥上蓋、一閥軸；該閥體包括有一環形部與一方形部；該膜片具有一圓周部、一彈性片與一中心部；該上閥體包含有一膜片室，該上閥體裝設在該環形部，迫緊該膜片；該閥上蓋緊鎖氣密於該閥體上形成一氣缸結構，該氣缸結構有一氣缸室，該氣缸室被該活塞部分隔為上氣缸室與下氣缸室；該閥軸包括有一緊鎖部、一空心軸桿及一軸心孔，該緊鎖部緊鎖該膜片的該中心部，該空心軸桿設有一導氣孔，該導氣孔連通該軸心孔，該導氣孔也連通該膜片室；一氣體冷卻流道，設於該環形部，該氣體冷卻流道貫通至該該膜片室。

本發明也是一種膜片閥構造，包括一閥部與一驅動氣缸，該閥部包含有氟樹脂的一閥體、氟樹脂的一膜片，該驅動氣缸含有一上閥體、一閥上蓋、一閥軸；該閥體包括有一環形部與一方形部；該膜片具有一圓周部、一彈性片與一中心部；該上閥體裝設在該環形部，迫緊該膜片，該上閥體包含有一第一環形槽；該閥上蓋緊鎖氣密於該閥體上形成一氣缸結構，該氣缸結構有一氣缸室，該氣缸室被該活塞部分隔為上氣缸室與下氣缸室；該閥軸包括有一緊鎖部、一空心軸桿、一減震環，該緊鎖部緊鎖該膜片的該中心部，該減震環係對應組合於前述第一環形槽。

本發明也是一種膜片閥構造，包括一閥部與一驅動氣缸，該閥部包含有氟樹脂的一閥體、氟樹脂的一膜片，該驅動氣缸含有一上閥體、一閥上蓋、一閥軸；該閥體包括有一環形部與一方形部，該方形部與該環形部的相連處具有一最小直徑，該環形部包含有一內環面，該內環面設有一密封槽，該密封槽位於該最小直徑處；該膜片具有一圓周部、一彈性片與一中心部；該上閥體裝設在該環形部，該上閥體包含有一迫緊部，該迫緊部係將該圓周部迫緊於該密封槽位置；該閥上蓋緊鎖氣密於該閥體上形成一氣缸結構，該氣缸結構有一氣缸室，該氣缸室被該活塞部分隔為上氣缸室與下氣缸室；該閥軸包括有一緊鎖部，該緊鎖部緊鎖該膜片的該中心部。

本發明也是一種膜片閥構造，包括一閥部與一驅動氣缸，該閥部包含有氟樹脂的一閥體、氟樹脂的一膜片，該驅動氣缸含有一上閥體、一閥上蓋、一閥軸；該閥體包括有一環形部與一方形部，該方形部包含有一閥室，該環形部與該閥室構成深杯狀的一杯狀結構；該膜片具有一圓周部、一彈性片與一中心部；該上閥體裝設在該環形部，迫緊該膜片；該閥上蓋緊鎖氣密於該閥體上形成一氣缸結構，該氣缸結構有一氣缸室，該氣缸室被該活塞部分隔為上氣缸室與下氣缸室；該閥軸包括有一緊鎖部，該緊鎖部緊鎖該膜片的該中心部；上述杯狀結構的外緣高度達到上閥體高度的80%到160%。

熱源隔離以下針對問題1到問題4提出最佳的對策，熱源隔離方案能滿足200℃的高溫用途，說明如下：

問題1：熱傳限制，流道側壁、方形板、上閥體與環形部都設有有截面積受到限制的熱傳限制區，熱源區的入口管接頭、出口管接頭、入口管、出口管與流道都是由方形部之該格子狀肋板結構支撐，使熱傳面積被侷限且熱量向外傳遞的路徑分散到水平開口肋板而散熱；上閥體的第一環形槽與第二環形槽的底部設有熱傳限制區；熱源區的熱量在向外傳遞上受到熱傳面積的限制而大幅減少，熱傳量減少也使得經由散熱肋板及零件外表面的自然散熱成為可能。

問題2：自然冷卻，閥體結構採用大量的自然散熱表面，來維持結構高溫度梯度，方形部的格子狀水平開口的多層肋板具有開放通風的結構特色而能加速自然散熱，足以維持高溫度梯度而能確保結構強度；在熱量傳遞到環形部時外環面的散熱肋板提供自然散熱。

問題3：內部冷卻，該氣體冷卻流道係針對膜片閥內部的膜片與閥軸的冷卻並增強原有的熱源隔離效果，強制循環冷卻或自然循環冷卻的氣體，可以經由氣體環槽通過上閥體複數導氣孔來冷卻膜片的圓周部，並流經非接液側來冷卻膜片，再經由空心軸桿的導氣孔進入中心孔，來帶走經由膜片之中心部傳遞進來的熱量，用來確保密封用的氟素O形環不受高溫影響，確保全氟樹脂的膜片閥可以達到200℃的高溫用途，氣體供應方式有自然循環冷卻或外部氣體強制冷卻。

自然循環冷卻時，利用閥內部中空軸心通道內的熱空氣浮力，來引導外部空氣經由一個或一個以上的氣體導孔流入。

強制循環冷卻時，高壓冷卻氣體經由冷卻氣體接頭供應，能更進一步提高200℃高溫高腐蝕用途之可靠度與耐久性。

問題4：迫緊密封，閥體、氣缸結構與閥軸組的結構符合高結構強度、耐環境腐蝕氣體與承受活塞往復運動。

高結構強度，閥體的方形部具有格子狀水平開口的肋板結構，提供閥體結構強度並具熱傳限制機制；該環形部與該閥室構成一杯狀結構，且為深杯狀，因為外緣高度的範圍達到上閥體高度的80%到160%，而且該膜片被安裝在該杯狀結構的接近底部的位置，該位置還有冷卻流道來冷卻，在高溫變形時還有結構強度高的該環形部來協助，會比習知技術有更高強度的結構；該閥軸組是安裝在該環型部，也就是深杯狀結構將提供閥軸組最穩定的支撐結構，在閥軸的開閉運動時能確保同心度與垂直度，也對減少顆粒釋出有最大幫助；該氣缸結構由該環形部的結構來支撐，確保軸孔部的剛性支撐與確保閥軸的垂直度與同心度，在外環面設有散熱肋板能提供氣缸室額外的支撐力，活塞在氣缸室的驅動氣壓與彈簧震動都會傳遞到閥體上，由閥體的結構所吸收與承受，大幅降低因為迫緊力產生結構潛變而鬆脫的影響；而且該氣缸結構位於環形部的熱傳限制區上方，該上閥體也具有熱傳限制區，可以減少熱源區的熱量傳遞而能維持氣缸結構強度。

耐環境腐蝕氣體，無金屬結構時閥上蓋用螺牙緊鎖在閥體上，不會有金屬氧化物汙染問題；有金屬結構時氣缸結構的金屬螺栓會受該螺栓柱保護，而且該螺栓柱只有一個密封面，該密封面與該膜片之該圓周部之間的高度差值至少等於該上閥體的長度之80%以上，有金屬氧化物四處擴散時，這樣的高度差足以隔絕滲透汙染問題，操作檢查人員不需要檢查螺栓是否腐蝕需要更換，也就是閥體的外表面受環境腐蝕氣體侵蝕，也不會有迫緊力降低問題。

承受活塞往復運動，活塞往復運動在氣缸室施行，上閥體安裝在環形部的內環面，由閥體承擔多數的活塞作用力與高壓氣體壓力，上閥體不會因而變形及鬆弛，更不會降低迫緊力而造成膜片洩漏，可以確保閥軸的同心度與垂直度，並確保膜片圓周部的迫緊力以減少洩漏發生並延長使用壽命。

本創作的熱源隔離方法包含熱傳限制方法與散熱方法，可以用來隔離熱源並加強熱散佚而能維持結構的溫度梯度；本創作的熱傳限制方法係在結構的熱傳截面積做出限制，以下簡稱為熱傳限制區147，用來降低熱量由熱源區傳導出來，達到熱源隔離隔離目標。

參考第一圖、第二A圖、第二B圖、第二C圖、第二D圖、第三A圖、第三B圖、第三C圖、第四A圖、第四B圖、第四C圖、第四D圖、第四E圖、第五A圖、第五B圖、第五C圖。

樹脂製作的一膜片閥1係由一閥部10a與一驅動氣缸10b組成，且有實施熱源隔離方法，該閥部10a包含有一閥體2、一膜片3等零件；該驅動氣缸10b含有一上閥體5、一閥上蓋6、一閥軸4及部分該閥體2之結構等零件；該驅動氣缸10b包含有一氣缸結構8，也包含有一驅動氣體接頭171與一冷卻氣體接頭161，該驅動氣體接頭171與該冷卻氣體接頭161都位於該熱傳散熱區147的上方；

該氣缸結構8由該閥上蓋6緊鎖氣密於該閥體2上，該氣缸結構8的內部容納一閥軸組7與彈簧等零件來構成該驅動氣缸10b，該氣缸結構8有一氣缸室175；該閥軸組7由包含有該膜片3、該閥軸4與該上閥體5等零件組成；該氣缸室175會因該膜片閥1之結構不同而裝設於該閥體2或該閥上蓋6。

閥體2具有一入口管21、一出口管22、一閥室23、一環形部24與一方形部25；該入口管21連接管接頭211，該出口管22連接管接頭221；

該閥室23包含一閥座231、一流道232與一流道側壁233，該閥座位231於中央位置，其周圍形成一個圓周形對稱凹陷的該流道232；

該環形部24具有一密封面240、一開口部241、一最小直徑部242、一內環面243、一密封槽245、一外環面246與散熱肋板248，並裝設有驅動氣孔172、冷卻氣孔162；該環形部24的一端具有最小直徑部242連結該方形部25，而且位於該流道232外側；該散熱肋板248裝設於該最小直徑部242的該外環面246並連結該方形部25，該最小直徑部242與該密封槽245都是熱傳限制區147；

該方形部25具有一方形板251與複數個縱向垂直肋板254；該方形板251中間開口用來容納該閥室23，並與該流道側壁233相連接；該方形板251下方裝設該縱向垂直肋板254用來連接入口管21與出口管22的上方側，並連接流道側壁233，該方形板251與該縱向垂直肋板254都是熱傳限制區147。

該膜片3具有一圓周部31、一彈性片32與一中心部33；該中心部33設有一螺孔331。

該閥軸4具有一緊鎖部41、一空心軸桿42與一活塞部43；該緊鎖部41用來緊鎖該膜片3的該中心部33，該空心軸桿42穿過該上閥體5的該軸孔部53由複數條O形環密封，該空心軸桿425裝設有一軸心孔425與複數導氣孔426，該活塞部有盤形部431、下環形肋板432與上環形肋板433，該上環形肋板433裝設於該盤形部431上方側，該下環形肋板432裝設於該盤形部431下方側。

該上閥體5安裝在該環形部24內側，呈中央錐狀凸起的開口杯狀結構，具有一外環面51、一迫緊部52、一軸孔部53、一第一環形槽54、一第二環形槽55、一膜片室56；該迫緊部裝設有複數冷卻導氣孔521與驅動導氣孔522，該第二環形槽55裝設有複數個徑向肋板551，該第一環形槽54與該第二環形槽55的底部都是熱傳限制區147。

該閥上蓋6呈杯狀被倒蓋安裝在閥體2上，具有一內容室61、一頂部62、一外環面63與密封面64；該內容室61有一內環面611，該頂部62有一中央孔、複數個肋板625。

該該管接頭211安裝於該方形部25的一側，該入口管21由水平方向穿過該方形部25的一側，經過彎折後開口設於該閥室23中央形成該閥座231，用來抵接該膜片3之該中心部33；該出口管22的入口設在該閥室的一流道側壁233，並穿過方形部25的另一側連接該管接頭221。

該流道232的最高處位於於水平入口管21的上方，並沿水平入口管21的兩側圓弧向下凹陷延伸繞過閥座231，最低點連接到水平出口管22的內徑的低側，流道側壁233厚度與入口管21相同，該流道側壁233是熱傳限制區147。

該圓周部31被固定於該密封槽245，由該迫緊部52迫緊能把該閥室23完整密封，該中心部33相對該閥座231做開關。

該氣缸結構8由該閥上蓋6、該上閥體5與該環形部24構成，該氣缸室175被該閥軸組7之該活塞部43分隔為上氣缸室175a與下氣缸室175b，該氣缸室175可以裝設在環形部24的內環面243，也可以裝設在閥上蓋6的內容室61的內環面611，該活塞部43的外緣與該氣缸室175偶合作往復運動；該閥軸4的尾端會穿過該閥上蓋6之該中央孔621，該氣缸結構8位於熱傳限制區147的上方。

該方形部25的結構都是熱傳限制區147，該最小直徑部242與該密封槽245也都是熱傳限制區147；該縱向垂直肋板254用來隔絕該入口管21、該出口管22與該流道側壁233，不會有習知技術的積厚9163問題。

該下環形肋板432與該第二環形槽55相偶合，二者間的尺寸成滑動配合，當該膜片3做上下移動時可以提供阻尼效果來減振。

該上閥體5安裝在該環形部24內側，呈中央錐狀凸起的開口杯狀結構，具有一外環面51、一迫緊部52、一軸孔部53、一第一環形槽54、一第二環形槽55。

該氣缸結構8由該環形部24的結構來支撐，確保軸孔部53的剛性支撐與確保閥軸4的垂直度與同心度，在外環面246設有散熱肋板248能提供氣缸結構8額外的支撐力，因為該上閥體5的外環面51都安裝在該環型部24內側，活塞部43在氣缸室175的驅動氣壓與彈簧震動都會傳遞到閥體2上，也就是閥體2的結構能吸收與承受迫緊力而不容易產生結構潛變而鬆脫；而且該氣缸結構8位於環形部24的熱傳限制區147上方，該上閥體5也具有熱傳限制區147，可以減少熱源區的熱量傳遞而能維持氣缸結構8強度。

該環形部24與該閥室23構成一杯狀結構26，該杯狀結構呈現深杯狀，該杯狀結構26有一外緣高度261 (H)，該外緣高度261(H)係由該密封槽245到該密封面240的高度，該外緣高度261(H)至少為該上閥體5之高度的80%到160%，；該膜片3被安裝在該杯狀結構26的接近底部的位置，該位置還有冷卻流道16c來冷卻，在高溫變形時還有結構強度高的該環形部24來協助，可以確保膜片圓周部31的洩漏機率降到最低，而且該閥軸組7是安裝在該環型部24，也就是-杯狀結構26將提供閥軸組7最穩定的支撐結構，在閥軸4的開閉運動時能確保同心度與垂直度，也對減少顆粒釋出有最大幫助。

本創作的熱源隔離方法之散熱方法系包含外部自然冷卻15與內部冷卻16，外部自然冷卻15係由閥體的水平開口格子狀的方型部25、環形部24的散熱肋板248與閥上蓋6的散熱肋板633的自然對流冷卻來構成；內部冷卻16係經由一內部冷卻流道16c來達成，該內部冷卻流道16c包含有該閥體2的一個或一個以上的冷卻氣孔162、一冷卻氣體環槽163、該上閥體5的複數個冷卻氣體導孔164、該上閥體5的該膜片室56之一膜片空間165、該閥軸4的複數導氣孔426及該空心軸桿42的軸心孔425；內部冷卻16分為內部自然冷卻16a與內部強制冷卻16b，內部自然冷16a卻係利用該空心軸桿42在高溫下的氣體浮力，來帶動外部冷卻氣體流入經由冷卻流道16c來達到排出熱量的目的，內部強制冷卻16b係由外部強制給予冷卻氣體經由冷卻流道16c來達成排出熱量的目的。另外，該方形板與該肋板有一熱傳截面厚度，該熱傳截面厚度介於1釐米至不超過該入口管、該出口管之厚度，且小於3mm；該散熱肋板有一熱傳截面厚度，該熱傳截面厚度介於1釐米至不超過該入口管、該出口管之厚度，且小於3mm；該環形部有一熱傳截面厚度，且在最小直徑處的熱傳截面厚度小於該環形部其它位置的熱傳截面厚度，該熱傳截面厚度介於1釐米至不超過該入口管、該出口管之厚度，且小於3mm，這樣的配置可以具有好的散熱效果及足夠的結構強度。

該環形部24與該閥室23構成一杯狀結構26，該杯狀結構呈現深杯狀，該杯狀結構26有一外緣高度261 (H)，該外緣高度261(H)係由該密封槽245到該密封面240的高度，該外緣高度261(H)至少為該上閥體5之高度的80%到160%；該膜片3被安裝在該杯狀結構26的接近底部的位置，該位置還有冷卻流道16c來冷卻，在高溫變形時還有結構強度高的該環形部24來協助，可以確保膜片圓周部31的洩漏機率降到最低，而且該閥軸組7是安裝在該環型部24，也就是杯狀結構26將提供閥軸組7最穩定的支撐結構，在閥軸4的開閉運動時能確保同心度與垂直度，也對減少顆粒釋出有最大幫助。

本創作的該膜片閥1的不同的形式有：無金屬該膜片閥1a與有金屬該膜片閥1b；無金屬該膜片閥1a可區分為無金屬常閉該膜片閥1a1、無金屬常開該膜片閥1a2，有金屬該膜片閥1b可區分為有金屬常閉該膜片閥1b1、有金屬常開該膜片閥1b2；靜電導出該膜片閥1c為前二者的衍伸。

該閥體2的該環形部24的該外環面246會區分為裝設有一外螺牙247的無金屬該環形部24a或該外環面246會區分為裝設有複數個螺牙柱13的有金屬該環形部24b，該螺牙柱13位於熱傳限制區147的上方。

該閥體2的該方形部24會區分為的該方形板251的下方會裝設有複數片的縱向垂直肋板254、複數片的水平肋板253與複數片的橫向垂直肋板255，稱為第一型該方形部24a，或該方形板251的下方會裝設有複數片的縱向垂直肋板254與二片的橫向垂直肋板255，稱為第二型該方形部24a；第一型該方形部24a的該方形板251的下方結構，用來支撐該入口管21、該出口管22與該流道232，且構成複數的水平開口的一格子狀結構，而且該縱向垂直肋板254介於方形板251下方並連結入口管21與出口管22上方與下方；該水平肋板253會在該入口管21、該出口管22與該流道232的兩側以及下方，該橫向垂直肋板255會橫向跨過該入口管21、該出口管22與該流道232；第二型該方形部24a的該方形板251的下方結構，用來支撐該入口管21、該出口管22與該流道232，且構成水平開口的結構，該縱向垂直肋板254介於方形板251下方並連結入口管21與出口管22的上方，該橫向垂直肋板255會橫向跨過該入口管21與該出口管22的下方。

由於閥體2是以PFA射出或壓出成型，這些水平開口的結構或格子狀結構是以兩側滑塊由水平滑動來成型，所以，在入口管21與出口管22的外表面由水平中心線到方形板之間的空間不會有PFA材料積厚9163存在；而且該方形部25的最下面的四個角落還可以用四個固定螺帽與螺栓來把閥體2固定在固定板10a1上。

該閥軸4又可區分為可轉動該閥軸4a與固定該閥軸4b；可轉動該閥軸4a之該緊鎖部41具有一螺栓孔411，可以用來安裝一螺栓416，該螺栓416穿過該螺栓孔後又裝上一螺帽414再緊鎖該膜片3之一螺孔33，該螺帽414反向緊鎖該膜片，而且該螺栓416的外徑小於該螺栓孔411而保有徑向餘隙；固定該閥軸4b之該緊鎖部41具有一螺牙部413，該螺牙部413用來緊鎖該膜片3之一螺孔33。

可轉動該閥軸4a可區分為常閉該閥軸4ac與常開該閥軸4ad；常閉該閥軸4ac的該活塞部43的下方有增加一減震環434，該減震環434與該第一環形槽54相偶合，常閉該閥軸4ac的該活塞部43的上方有裝設彈簧，來確保該膜片閥1為常閉狀態，二者間的尺寸成滑動配合，當該膜片3做上下移動時可以提供阻尼效果來減振；該常開該閥軸4ad的該活塞部43的下方承受來自該第一環形槽54內裝設的彈簧，來確保該膜片閥1為常開狀態。

固定該閥軸4b可區分為常閉該閥軸4bc與常開該閥軸4bd；常閉該閥軸4bc的該活塞部43的下方有增加一減震環434，該減震環434與該第一環形槽54相偶合，常閉該閥軸4bc的該活塞部43的上方有裝設彈簧，來確保該膜片閥1為常閉狀態，二者間的尺寸成滑動配合，當該膜片3做上下移動時可以提供阻尼效果來減振；該常開該閥軸4bd的該活塞部43的下方承受來自該第一環形槽54內裝設的彈簧，來確保該膜片閥1為常開狀態。

該上閥體5的該外環面51會區分為裝設有一外螺牙511的外螺牙該上閥體5a或該外環面51裝設有一徑向凸環512的凸環該上閥體5b。

該閥上蓋6區分為裝設有一內螺牙65的無金屬閥上蓋6a或沒有裝設該內螺牙65而在該外環面63裝設有複數螺栓柱13的有金屬該閥上蓋6b。

該閥軸組7係由該膜片3、該上閥體5與該閥軸4組成；採用可轉動該閥軸4a者為外螺牙該閥軸組71，而且採用外螺牙該上閥體5a；採用固定該閥軸4b者為凸環該閥軸組72，而且採用凸環該上閥體5b；靜電該閥軸組73系在上述該閥軸組7中加入一束導電纖維44者，該導電纖維44穿過該軸心孔425在經由該緊鎖部41以環曲線狀安裝於該膜片3的非接液側表面，採用可轉動該閥軸4a者該導電纖維穿過該螺栓孔411的徑向餘隙，採用固定該閥軸4b者該導電纖維44穿過該導氣孔411。

該氣缸結構8的氣缸室175裝設在該環形部者，稱為環形該氣缸室176，氣缸室閥裝設在該閥上蓋者，稱為上蓋該氣缸室177；環形該氣缸室176必須採用可轉動該閥軸組7a；閥上蓋氣缸室177會因結構而選用可轉動該閥軸組7a或固定該閥軸組7b。

該氣缸結構8區分為無金屬該氣缸結構8a與有金屬該氣缸結構8b，無金屬該氣缸結構8a是無金屬該環形部24a與無金屬該閥上蓋6a之間採用螺牙緊鎖，也是無金屬該膜片閥1a的由來，有金屬該氣缸結構8b的四個角落會各有一金屬螺栓緊鎖密封，把有金屬該環形部24b與有金屬該閥上蓋6b迫緊密封在一起，每一根螺栓會由一螺栓柱13保護，一上螺栓柱131、一下螺栓柱132保護，也是有金屬該膜片閥1b的由來。

第一實施例，請參考第一A圖、第二A圖、第二B圖、第二C圖、第二D圖、第三A圖、第三C圖、第四A圖、第五A圖；氟氟樹脂製作的常閉式無金屬一膜片閥1a1包含有一閥體2、外螺牙常閉一閥軸組71a、無金屬一閥上蓋6a，有實施熱隔離方法，該閥體2包含有入口管21、出口管22、一閥室23、無金屬一環形部24a、第一型一方形部25a；無金屬該環形部24a具有環形一氣缸室176，外螺牙常閉該閥軸組71a採用常閉該閥軸4ac，該環形部24a、外螺牙常閉該閥軸組71a、無金屬該上蓋6a也構成無金屬一氣缸結構8a，無金屬該氣缸結構8a係由該環形部24a與無金屬該上蓋6a用螺牙緊鎖。

第一型一方形部25a的水平開口的數層格子狀結構，是以PFA射出或壓出成型，這些水平開口的格子結構是以兩側滑塊由水平滑動來成型，而最下層的垂直開放格子結構是以滑塊以垂直滑動來成型，所以，在入口管21與出口管22的外表面由水平中心線到方形板之間的空間不會有PFA材料積厚9163存在；

無金屬一環形部24a在連結第一型一方形部25a的一端具有最小直徑242，其外環面246設有散熱肋板248；密封槽245裝設在最小直徑處，且內側壁為流道側壁233，外側壁為內環面243，槽底為方形板251，用來容納膜片3的圓周部31並承接上閥體5的迫緊壓力來達成密封；當入口管21與出口管22充滿高溫高壓流體產生變形時，縱向垂直肋板254的隔離確保方形板251可以大幅減少變形，而且散熱肋板248、最小直徑242的結構與該杯狀結構26及該外緣高度261 (H)可以使密封槽245的真圓度得以維持。

外螺牙247裝設在開口部241的外環面246，用來緊鎖無金屬該閥上蓋6a，而內環面243也設有內螺牙244用來緊鎖外螺牙上閥體5a；該外螺牙247與該內螺牙244的螺牙相重疊的長度，至少為該內螺牙244的二個牙節距以上，這樣可以提供高強度的結構。

冷卻氣體接頭161與驅動氣體接頭171裝設在最小直徑處的上方且隔空位於方形板251上方，也就是位於熱傳限制區149的上方；冷卻氣體接頭161經由氣體導孔162連接設在密封槽245上方側的氣體環槽163，用來冷卻膜片3的圓周部31以滿足高溫用途的需求。

外螺牙上閥體5a具有複數導氣孔521連接氣體環槽163，能確保膜片3的圓周部31與非接液側得到足夠冷卻；上閥體5的外環面51裝設有緊鎖螺牙511用來緊鎖在環形部24的內環面243之內螺牙244，上閥體5不會承受活塞部43所施加的力及驅動氣體的壓力而變形，可以確保閥軸4的同心度與垂直度，並確保膜片3之圓周部31的迫緊力以減少洩漏並延長使用壽命。

無金屬該閥上蓋6a的頂部61具有中央孔621可以容納閥軸4的尾端通過伸出，當膜片上升打開時閥軸4的尾端會升起，操作人員可以用目視來了解工作狀態；頂部62設有散熱肋625，外環部63設有散熱肋633。

請參考第三A圖，常閉無金屬膜片閥適用的閥體2具有一入口管21、一出口管22、一閥室23、無金屬一環形部24a與第一型一方形部25a；該入口管21連接管接頭211，該出口管22連接管接頭221；該閥室23包含一閥座231、一流道232與一流道側壁233，該閥座位231於中央位置，其周圍形成一個圓周形對稱凹陷的該流道232；無金屬該環形部24a具有一密封面240、一開口部241、一最小直徑部242、一內環面243、一密封槽245、一驅動氣體環槽173、一冷卻氣體環槽163、一外環面246、散熱肋板248、一外螺牙247與內螺牙244，並裝設有冷卻氣孔162與冷卻氣體接頭161，並裝設有驅動氣孔172與驅動氣體接頭171；無金屬該環形部24a的一端具有最小直徑部242連結該方形部25b，而且位於該流道232外側；該散熱肋板248裝設於該最小直徑部242的該外環面246並連結該方形部25b，該最小直徑部242與該密封槽245都是熱傳限制區147；該方形部25a具有一方形板251、複數個縱向垂直肋板254、複數個橫向垂直肋板255、複數個水平肋板253；該方形板251中間開口用來容納該閥室23，並與該流道側壁233相連接；該方形板251的下方結構，用來支撐該入口管21、該出口管22與該流道232，且構成複數的水平開口的一格子狀結構，該格子狀結構都是熱傳限制區147，而且該縱向垂直肋板254介於方形板251下方並連結入口管21與出口管22上方與下方；該水平肋板253會在該入口管21、該出口管22與該流道232的兩側以及下方，該橫向垂直肋板255會橫向跨過該入口管21、該出口管22與該流道232；閥體2的該閥室23與無金屬該環形部24a構成一杯狀結構26，該杯狀結構26有一外緣高度261 (H)，該外緣高度261(H)係由該密封槽245到該密封面240的高度，該外緣高度261(H)至少為該上閥體5之高度的80%到160%。

請參考第三C圖，常閉無金屬膜片閥適用的閥體與外螺牙常閉閥軸組71a之分解圖，採用可轉動該閥軸4ac者與採用外螺牙該上閥體5a，該汽缸室175裝設於無金屬環形部24a內側者為環形氣缸室176，該外螺牙閥軸組71a係由該膜片3、該外螺牙上閥體5a與該常閉閥軸4ac組成；可轉動常閉閥軸4ac包含有一緊鎖部41、一空心軸桿42、一活塞部 43；該緊鎖部包含有一41螺栓孔411、一螺帽414、一螺栓 416；該空心軸桿42包含有一軸心孔425、一導氣孔426；該活塞部43包含有一盤形部431、一下環形肋板432、一上環形肋板433、一減振環434；該外螺牙上閥體5a包含有一外環面51、一迫緊部52、一軸孔部53、一第一環形槽54、一第二環形槽55、一膜片室56；該外環面51裝設有一外螺牙511；該迫緊部52裝設有一冷卻導氣孔521與一驅動導氣孔 522；該第二環形槽55裝設有複數徑向肋板551。

請參考第四A圖，這是外螺牙常閉閥軸組71a，用於無金屬常閉膜片閥1a1，採用可轉動該閥軸4ac者與採用外螺牙該上閥體5a，該汽缸室175裝設於無金屬環形部24a內側者為環形氣缸室176，該外螺牙閥軸組71a係由該膜片3、該外螺牙上閥體5a與該常閉閥軸4ac組成。

請參考第四B圖，這是外螺牙常開閥軸組71b，用於無金屬常開膜片閥1a2，採用可轉動該閥軸4a者與採用外螺牙該上閥體5a，跟第四A圖不同處在於該汽缸室175裝設於無金屬一上蓋6a內側者為上蓋該氣缸室177，該外螺牙閥軸組71係由該膜片3、該外螺牙上閥體5a與該常開閥軸4ad組成。

請參考第五A圖，這是環形部氣缸室之氣缸結構8a，採用外螺牙常閉閥軸組71a，用於無金屬常開膜片閥1a2，採用可轉動該閥軸4ac者與採用外螺牙該上閥體5a，該汽缸室175裝設於無金屬環形部24a內側者為環形氣缸室176。

請參考第五B圖，這是閥上蓋氣缸室之氣缸結構8b，採用外螺牙常閉閥軸組71a，用於無金屬常閉膜片閥1a1，採用可轉動該閥軸4ac者與採用外螺牙該上閥體5a，跟第五A圖不同處在於該汽缸室175裝設於無金屬一上蓋6a內側者為上蓋該氣缸室177，該外螺牙閥軸組71a係由該膜片3、該外螺牙上閥體5a與該常閉閥軸4ac組成。

第二實施例，請參考第一B圖、第二A圖、第二B圖、第二C圖、第二D圖、第三B圖、第四D圖、第五C圖；氟氟樹脂製作的常開式有金屬一膜片閥1b2包含有一閥體2、凸環一閥軸組71、有金屬一上蓋6b，該閥體2包含有入口管21、出口管22、一閥室23、有金屬一環形部24b、第二型一方形部25b，具有內部冷卻；有金屬該環形部24b的內環面243用來安裝凸環該閥軸組72，金屬該上蓋6b的內部裝設有一氣缸室175，凸環該閥軸組72採用常開該閥軸4bd，該環形部24b、凸緣該閥軸組72、有金屬該上蓋6b也構成有金屬一氣缸結構8b，有金屬該氣缸結構8b係由有金屬該環形部24b與有金屬該上蓋6b用金屬螺栓緊鎖，且凸環該閥軸組71被二者夾緊密封在該徑向凸環512。

有金屬該上蓋6b呈杯狀被安裝在有金屬該環形部24b上，有金屬該上蓋6b與凸環該閥軸組71及有金屬該環形部24b構成氣缸結構8b，具有閥上蓋氣缸室177，且位於熱傳限制區上方。

在有金屬該上蓋6b與有金屬該環形部24b的四個角落都分別留有螺栓柱13，而且裝設在環形部24最小直徑處的上方且隔空位於方形板251上方，也就是位於熱傳限制區147的上方，避免螺栓柱13的厚實結構成為大的熱傳面積而造成熱源隔離失效；有金屬該環形部24b的下螺栓柱132內部留有金屬內螺牙套，可以用金屬螺栓緊鎖並在密封面240做密封，上螺栓柱131與下螺栓柱132間有一上密封面133來確保金屬螺栓不受腐蝕。

在有金屬該上蓋6b與有金屬該環形部24b分別設有一個氣體柱11在入口管側21或出口管22側又緊臨螺栓柱13，在有金屬該上蓋6b分別裝設該冷卻氣體接頭161與該驅動氣體接頭171，該驅動氣體接頭171可以直通該氣缸室175；在閥上蓋6與環形部24並分別設有冷卻氣孔162與驅動氣孔172；二個氣體柱169在密封面113也都有裝設有O形環來密封確保氣密，而且氣體柱169裝設在環形部24最小直徑處的上方且隔空位於方形板251上方，也就是位於熱傳限制區147的上方，避免氣體柱169的厚實結構成為大的熱傳面積而造成熱源隔離失效。

驅動氣體經由驅動氣體接頭171到該活塞43的上方側來驅動，活塞43的外緣與氣缸室175偶合作往復運動。

內部冷卻16採用強制冷卻16b，冷卻氣體經由冷卻氣體接頭161，經過冷卻氣孔162進入氣體環槽163，再經由複數迫緊部氣孔164進入膜片空間165之膜片3的非接液側，最後經由導氣孔166進入到軸心孔167並由氣體回收接頭168，外部強制冷卻16b會進一步對膜片3的圓周部31做更好的冷卻，可以維持迫緊部53的迫緊力，而熱量很難向外散熱的閥軸4與活塞部43上的氟素O型環也可以經由中空軸心通道158獲得散熱，閥軸4的同心度垂直度都能夠確保。

迫緊密封，含高結構強度、耐環境腐蝕氣體、承受活塞往復運動；

高結構強度，氣缸結構、四個螺栓柱13與氣體柱11都位於環形部24的最小直徑242上方，也位於方形板51上方且位於熱傳限制區147的上方；活塞活動的驅動氣壓與彈簧12的震動都會傳遞到閥體2上，由閥體2的結構所吸收與承受。

耐環境腐蝕氣體，杯狀結構26及上緣高度261(H)使金屬螺栓遠離膜片3位置，降低穿透膜片3的微量氣體或液體之侵蝕，而不會有金屬氧化物擴散汙染問題，操作檢查人員不需要檢查螺栓是否腐蝕需要更換。

承受活塞往復運動，杯狀結構26及上緣高度261(H)確保凸緣該上閥體5b有穩固支撐，凸緣該上閥體5b不會承受活塞部43所施加的力及驅動氣體的壓力，是一種具有高可靠度的迫緊力來密封來減少變形與潛變發生，更不會降低迫緊力而造成膜片3洩漏，可以確保常開該閥軸4b的同心度與垂直度，並確保膜片3的圓周部31的迫緊力，以減少洩漏發生並延長使用壽命。

請參考第三B圖，常開有金屬膜片閥適用的閥體2具有一入口管21、一出口管22、一閥室23、有金屬一環形部24b與第二型一方形部25b；該入口管21連接管接頭211，該出口管22連接管接頭221；該閥室23包含一閥座231、一流道232與一流道側壁233，該閥座位231於中央位置，其周圍形成一個圓周形對稱凹陷的該流道232；有金屬該環形部24b具有一密封面240、一開口部241、一最小直徑部242、一內環面243、一密封槽245、一冷卻氣體環槽163、一外環面246、散熱肋板248、一個下氣體柱112與複數個下螺栓柱132，並裝設有冷卻氣孔162；該環形部24的一端具有最小直徑部242連結該方形部25b，而且位於該流道232外側；該散熱肋板248裝設於該最小直徑部242的該外環面246並連結該方形部25b，該最小直徑部242與該密封槽245都是熱傳限制區147；該方形部25b具有一方形板251、複數個縱向垂直肋板254、複數個橫向垂直肋板255；該方形板251中間開口用來容納該閥室23，並與該流道側壁233相連接；該方形板251下方裝設該縱向垂直肋板254用來連接入口管21與出口管22的上方側，並連接流道側壁233，該方形板251與該縱向垂直肋板254都是熱傳限制區147；閥體2的該閥室23與有金屬一環形部構成一杯狀結構26，該杯狀結構26有一外緣高度261 (H)，該外緣高度261(H)係由該密封槽245到該密封面240的高度，該外緣高度261(H)至少為該上閥體5之高度的80%到160%。

請參考第四C圖，這是凸緣常閉閥軸組72a，用於有金屬常閉膜片閥1b1，採用固定常閉閥軸4bc者與採用凸緣上閥體5b，該汽缸室175裝設於無金屬環形部24a內側者為環形氣缸室176，該外螺牙閥軸組71a係由該膜片3、該凸緣上閥體5b與固定常閉閥軸4bc組成。

請參考第四D圖，這是凸緣常開閥軸組72b，用於有金屬常開膜片閥1b2，採用固定常開閥軸4bd者與採用凸緣上閥體5b，c，該外螺牙閥軸組71係由該膜片3、凸緣上閥體5b與固定常開閥軸4bd組成。

請參考第四E圖，靜電該閥軸組73系在凸緣常開閥軸組72b中加入一束導電纖維44者，該導電纖維44穿過該軸心孔425，再經由可轉動該閥軸4a的該螺栓孔411的徑向餘隙，以環曲線狀安裝導電纖維44者於該膜片3的非接液側表面，並接到外部接地線路，該導電纖維44並不會受閥軸轉動的影響；本方案也可以採用固定常開閥軸4bd，該導電纖維44穿過該軸心孔425，再經由固定該閥軸4b的該導氣孔426，以環曲線狀安裝導電纖維44者於該膜片3的非接液側表面，並接到外部接地線路。

請參考第五C圖，這是閥上蓋氣缸室之氣缸結構8c，採用凸緣常開閥軸組72b，用於有金屬常開膜片閥1a2，採用固定常閉閥軸4bc者與採用凸緣該上閥體5b，該汽缸室175裝設於有金屬一上蓋6b內側者為上蓋該氣缸室177，該凸緣常開閥軸組72b係由該膜片3、凸緣該上閥體5b與固定常閉閥軸4bc組成。

1:膜片閥1a:無金屬常閉膜片閥1b:無金屬常開膜片閥1c:有金屬常閉膜片閥1d:有金屬常開膜片閥1e:有靜電導出膜片閥10a:閥部10a1:固定板10b:驅動氣缸11:氣體柱111:上氣體柱112:下氣體柱113:密封面12:彈簧13:螺栓柱14:熱傳導路徑140:熱源區140a:閥室熱源區140b:流道熱源區140c:入口管熱源區140d:出口管熱源區140e:入口接頭熱源區140f:出口接頭熱源區141:閥軸熱傳路徑142:方形板熱傳路徑143:管接頭熱傳路徑144:環形部熱傳路徑145:軸孔部熱傳路徑146:方形部熱傳路徑147:熱傳限制區15:自然散熱路徑15a:自然散熱路徑151:方形部散熱路徑152:方形部肋板153:上閥體散熱路徑154:閥上蓋散熱肋板155:閥上蓋肋板156:環形部散熱路徑157:環形部散熱肋板158:中空軸心通道16:內部冷卻16a:自然循環冷卻16b:強制冷卻161:冷卻氣體接頭162:冷卻氣孔163:冷卻氣體環槽164:冷卻氣體導孔165:膜片空間166:導氣孔167:軸心孔168:氣體回收接頭169:氣體柱17:驅動氣體路徑171:驅動氣體接頭172:驅動氣孔173:驅動氣體環槽174:迫緊部驅動氣孔2:閥體2b:第二型閥體21:入口管211:管接頭22:出口管221:管接頭23:閥室231:閥座232:流道233:流道側壁24:環形部240:密封面241:開口部242:氣缸室243:內環面244:內螺牙245:密封槽246:外環面247:外螺牙248:散熱肋板249:螺栓柱25:方形部25b:第二型方形部251:方形板253:水平肋板254:縱向垂直肋板255:橫向垂直肋板256:固定卡槽257:固定螺帽258:導電片259:螺栓孔26:杯狀結構261:外緣高度3:膜片31:圓周部311:固定環32:彈性片33:中心部331:螺孔4:閥軸41:緊鎖部411:螺栓孔414:螺帽415:無螺牙部416:螺栓42:空心軸桿425:軸心孔426:導氣孔427:延伸軸43:活塞部431:盤形部432:扭力肋板433:環形肋板434:減振環44:導電纖維5:上閥體51:外環面511:外螺牙512:徑向凸環52:迫緊部521:冷卻導氣孔522:驅動導氣孔53:軸孔部54:第一環形槽55:第二環形槽551:徑向肋板56:膜片室6:閥上蓋61:內容室611:內環面62:頂部621:中央孔622:密封槽625:散熱肋63:外環部631:螺栓孔632:內螺牙633:散熱肋64:密封面641:凹槽7:閥軸組71:外螺牙常閉閥軸組72:外螺牙常開閥軸組73:靜電閥軸組73:凸環常閉閥軸組74:凸環常開閥軸組8:氣缸結構8A:環形部氣缸室之氣缸結構，外螺牙軸承組8B:閥上蓋氣缸室之氣缸結構，外螺牙軸承組8C:閥上蓋氣缸室之氣缸結構，凸緣軸承組9:習知膜片閥9a:無金屬常閉膜片閥9b:無金屬常開膜片閥9c:有金屬常閉膜片閥9d:有金屬常開膜片閥9a:閥部9b:驅動氣缸91:閥體91b:第二型閥體911:入口管9111:入口管接頭912:出口管9121:出口管接頭913:閥室9131:閥座9132:流道9133:密封槽9134:流道側壁915:環形部9151:密封面9152:開口部9153:密封槽9154:外環面9155:呼吸孔916:方形部916a:第一型方型部916b:第二型方型部9161:方形板9162:肋板9163:積厚92:膜片921:圓周部9211:固定槽9212:固定環922:彈性片923:中心部93:上閥體931:外環面932:內環面933:密封面934:迫緊部935:軸孔部936:膜片室937:氣缸室94:閥上蓋941:內容室942:頂部943:外環面944:密封面95:閥軸951:螺牙部952:軸桿953:活塞部96:閥軸組961:常閉閥軸組962:常開閥軸組97:杯狀結構971:外緣高度

第一A圖本創作第一實施例無金屬常閉膜片閥剖面圖。第一B圖本創作第二實施例有金屬常開膜片閥外觀圖。第二A圖本創作閥體熱源區示意圖。第二B圖本創作膜片閥之熱傳導路徑示意圖。第二C圖本創作膜片閥之自然散熱路徑示意圖。第二D圖本創作膜片閥之內部冷卻示意圖。第三A圖本創作閥體立體剖面圖。第三B圖本創作閥體在入口管位置橫剖面圖。第三C圖本創作第二型閥體立體剖面圖。第四A圖本創作常閉外螺牙軸承組。第四B圖本創作常開外螺牙軸承組。第四C圖本創作常閉凸緣軸承組。第四D圖本創作常開凸緣軸承組。第四E圖本創作常閉靜電閥軸組。第五A圖本創作環形部氣缸室之氣缸結構8a，外螺牙軸承組。第五B圖本創作閥上蓋氣缸室之氣缸結構8b，外螺牙軸承組。第五C圖本創作閥上蓋氣缸室之氣缸結構8c，凸緣軸承組。第六A圖習知耐高溫膜片閥剖面圖。第六B圖習知閥體橫剖面圖。第六C圖習知閥體熱源區示意圖。第六D圖習知膜片閥之熱傳路徑示意圖。第六E圖習知膜片閥之散熱示意圖。第六F圖習知膜片閥之閥體剖面圖，第二型方型部，有金屬環形部。

1a:無金屬常閉膜片閥

2:閥體

21:入口管

211:管接頭

22:出口管

221:管接頭

23:閥室

231:閥座

232:流道

233:流道側壁

24:環形部

240:密封面

242:氣缸室

244:內螺牙

245:密封槽

247:外螺牙

248:散熱肋板

25:方形部

251:方形板

3:膜片

31:圓周部

32:彈性片

33:中心部

4:閥軸

425:軸心孔

43:活塞部

432:扭力肋板

433:環形肋板

434:減振環

5:上閥體

52:迫緊部

53:軸孔部

54:第一環形槽

55:第二環形槽

56:膜片室

6:閥上蓋

71:外螺牙常閉閥軸組

8A:環形部氣缸室之氣缸結構，外螺牙軸承組

Claims

一種膜片閥構造，能滿足200℃高溫高腐蝕用途，適用於無金屬膜片閥與有金屬膜片閥，包括一閥部與一驅動氣缸，該閥部包含有氟樹脂的一閥體、氟樹脂的一膜片；該驅動氣缸含有一上閥體、一閥上蓋、一閥軸、一驅動氣體接頭與一冷卻氣體接頭；該膜片包括有一圓周部、一彈性片與一中心部；該閥體包括有一環形部與一方形部；該方形部有一入口管、一出口管及一閥室；該閥室包含一閥座與一流道；該環形部呈開口環形結構，包含有一密封面、一開口部、一內環面與一外環面；該內環面包含有一密封槽、一O環槽；該上閥體包括有一外環面、一內環面、一迫緊部、一軸孔部、一膜片室；該上閥體裝設於在該環形部內，該迫緊部用來迫緊膜片的該圓周部於該環形部的該密封槽；該閥軸包括有一緊鎖部、一空心軸桿、一軸心孔與一活塞部；該緊鎖部用來緊鎖該膜片的該中心部，該空心軸桿穿過該上閥體的該軸孔部由複數條O形環密封；該閥上蓋包括有一內容室、一頂部、一中央通孔、一外環面與一密封面；該閥上蓋緊鎖氣密於該閥體上形成一氣缸結構，該氣缸結構有一氣缸室，該氣缸室被該活塞部分隔為上氣缸室與下氣缸室；該膜片、該閥軸與該上閥體組裝成一閥軸組結構，該閥軸的尾端會穿過該閥上蓋之該中央通孔；該環形部與該閥室構成一杯狀結構；該閥軸組結構與該氣缸結構由該杯狀結構所支持；一熱源區，該熱源區包括有一閥室熱源區、一流道熱源區、一入口管熱源區、一出口管熱源區；由該方形部、該環形部、該上閥體與該膜片形成熱傳遞路徑；該方形部含有一方形板與複數肋板，該肋板連結該方形板下方並連結該入口管與該出口管的上方側，更連結該流道之側壁，一熱傳限制區包括該方形板與該肋板，該熱傳限制區具有一熱傳截面厚度，該熱傳截面厚度不超過或等於該入口管的厚度，且小於3mm；該方形板中間有一開口用來容納該閥室並與該流道側壁相連接；該環形部的最小直徑處連結於該方形板上方，該密封槽的外側壁為該環形部的內環面，該密封槽的內側壁為該流道之側壁，該密封槽的底部為該方形板，該熱傳限制區也包括該密封槽與該環形部之最小直徑處，該外環面設有複數個散熱肋板連結該方形板，該熱傳限制區也包括該散熱肋板；複數個散熱構造，包含外部複數個自然冷卻結構與一內部冷卻結構；該自然冷卻結構包括該方形部之外表面與該環形部的該散熱肋板與該閥上蓋的複數肋板來提供自然對流冷卻；該內部冷卻結構係冷卻氣體經由一氣體冷卻流道來達成；該氣體冷卻流道包含該環形部上的一個或一個以上的冷卻氣孔，該冷卻氣孔連通一冷卻氣體環槽，該冷卻氣體環槽又連通該上閥體的該迫緊部上的複數個冷卻氣體導孔，該冷卻氣體導孔連通該膜片室的非接液側，再經由該空心軸桿之複數導氣孔連通該軸心孔。
如申請專利範圍第1項所述之膜片閥構造，其中，該閥室之開口的直徑為一吋，該熱傳限制區的熱傳截面厚度介於1mm~3mm。
如申請專利範圍第1項所述之膜片閥構造，其中，該氣缸結構包含有該環形部的一部分，該氣缸結構位於該方形板與該環形部的熱傳限制區上方。
如申請專利範圍第1項所述之膜片閥構造，其中，該入口管及該出口管的延伸方向是一水平方向，該方形部含有該方形板、複數水平肋板、複數垂直肋板相連接構成水平開口一格子狀肋板。
如申請專利範圍第4項所述之膜片閥構造，其中，該方形部連接該閥室熱源區、該流道熱源區、該入口管熱源區、該出口管熱源區；該水平肋板會在該入口管、該出口管與該流道的兩側以及下方，該垂直肋板會橫向跨過該方形板下方及該入口管、該出口管與該流道。
如申請專利範圍第1項所述之膜片閥構造，其中，該熱傳限制區包括該閥室熱源區的周邊，該閥室熱源區的周邊包含該環形部的最小直徑處、該閥室的該流道之側壁與該方形板。
如申請專利範圍第1項所述之膜片閥構造，其中，該上閥體裝設有一第一環形槽與一第二環形槽，該熱傳限制區包括該上閥體的該第一環形槽與該第二環形槽的底部。
如申請專利範圍第1項所述之膜片閥構造，該內部冷卻結構採用內部自然冷卻係利用空心軸桿在高溫下的氣體浮力，來帶動外部冷卻氣體經由該氣體冷卻流道流入，再經由空心軸桿排出熱氣。
如申請專利範圍第1項所述之膜片閥構造，該內部冷卻結構採用內部強制冷卻係由外部強制給予冷卻氣體，由該冷卻氣體接頭連接高壓冷卻氣體，經由該氣體冷卻流道流入，經過空心軸桿排出熱氣來達成內部強制冷卻。
如申請專利範圍第1項所述之膜片閥構造，其中，該冷卻氣體環槽裝設於該環形部的該內環面。
如申請專利範圍第1項所述之膜片閥構造，其中，該冷卻氣體環槽裝設於該上閥體的該外環面。
如申請專利範圍第1項所述之膜片閥構造，其中，該冷卻氣體環槽的上方側裝設有隔絕高壓氣體之一O形環。
如申請專利範圍第1項所述之膜片閥構造，其中，該冷卻氣體接頭裝設於該環形部，且該冷卻氣體接頭位於環形部的最小直徑上方、方形板上方且位於熱傳限制區的上方。
如申請專利範圍第1項所述之膜片閥構造，其中，該驅動氣體接頭裝設於該環形部，且該驅動氣體接頭位於環形部的最小直徑上方、方形板上方且位於熱傳限制區的上方。
如申請專利範圍第1項所述之膜片閥構造，其中，該氣缸結構用複數螺栓柱與複數金屬螺栓來緊鎖密封時，該螺栓柱與該金屬螺栓都位於環形部的最小直徑上方、方形板上方且位於熱傳限制區的上方。
如申請專利範圍第1項所述之膜片閥構造，其中，該冷卻氣體接頭裝設於該閥上蓋，該氣缸結構外側之複數氣體柱都位於環形部的最小直徑上方、方形板上方且位於熱傳限制區的上方。
如申請專利範圍第1項所述之膜片閥構造，該驅動氣體接頭裝設於閥上蓋時，該氣缸結構外側之複數氣體柱都位於環形部的最小直徑上方、方形板上方且位於熱傳限制區的上方。
一種膜片閥構造，能滿足200℃高溫高腐蝕用途，適用於無金屬膜片閥與有金屬膜片閥，包括一閥部與一驅動氣缸，該閥部包含有氟樹脂的一閥體、氟樹脂的一膜片；該驅動氣缸含有一上閥體、一閥上蓋、一閥軸、一驅動氣體接頭與一驅動氣孔，也包含有一冷卻氣體接頭與一個或一個以上的冷卻氣孔；該膜片包括有一圓周部、一彈性片與一中心部；該閥體包括有一環形部與一方形部；該方形部有一入口管、一出口管及一閥室；該閥室包含一閥座與一流道；該環形部呈開口環形結構，包含有一密封面、一開口部、一內環面與一外環面；該內環面包含有一密封槽、一O環槽；該上閥體包括有一外環面、一內環面、一迫緊部、一軸孔部、一膜片室；該上閥體安裝在該環形部的內側，該迫緊部用來迫緊膜片的該圓周部於該環形部的該密封槽；該閥軸包括有一緊鎖部、一空心軸桿與一活塞部；該緊鎖部用來緊鎖該膜片的該中心部，該空心軸桿穿過該軸孔部由複數條O形環密封；該閥上蓋包括有一內容室、一頂部、一中央通孔、一外環面與一密封面；該閥上蓋緊鎖氣密於該閥體上形成一氣缸結構，該氣缸結構有一氣缸室；該膜片、該閥軸與該上閥體組裝成一閥軸組，該閥軸的尾端會穿過該閥上蓋之該中央通孔；該環形部與該閥室構成一杯狀結構，該杯狀結構有一外緣高度，該外緣高度係由該密封槽到該密封面的高度；該閥軸組安裝在該杯狀結構中，該氣缸結構由該杯狀結構所支持；該閥體之該方形部包含有一方形板與複數肋板，該方形板中間開口來容納該閥室並與該流道側壁相連接，該方形板與該肋板有一熱傳截面厚度，該熱傳截面厚度介於1釐米至不超過該入口管、該出口管之厚度，且小於3mm；該肋板裝設於該方形板下方側，用來連結該入口管、該出口管、該閥室並提供支撐；該環形部呈開口環形結構，裝設於該方形板的上方側，且在連結處具有最小直徑，該環形部之外環面呈圓弧形向上延伸，並增大直徑來增大該開口部的空間以容納該上閥體與該閥軸；該外環面設有複數個垂直散熱肋板連結該方形板，該散熱肋板有一熱傳截面厚度，該熱傳截面厚度介於1釐米至不超過該入口管、該出口管之厚度，且小於3mm；該環形部有一熱傳截面厚度，且在最小直徑處的熱傳截面厚度小於該環形部其它位置的熱傳截面厚度，該熱傳截面厚度介於1釐米至不超過該入口管、該出口管之厚度，且小於3mm；該環形部的該內環面在最小直徑處的該內環面裝設該密封槽，在該密封槽上方一O環槽，該冷卻氣孔位於該O環槽與該密封槽的中間；一熱傳限制區包括該方形板與該肋板，該熱傳限制區具有一熱傳截面厚度，該熱傳截面厚度不超過或等於該入口管的厚度，且小於3mm；該方形板中間有一開口用來容納該閥室並與該流道側壁相連接；該環形部的最小直徑處連結於該方形板上方，該密封槽的外側壁為該環形部的內環面，該密封槽的內側壁為該流道之側壁，該密封槽的底部為該方形板，該熱傳限制區也包括該密封槽與該環形部之最小直徑處，該外環面設有複數個散熱肋板連結該方形板，該熱傳限制區也包括該散熱肋板。
如申請專利範圍第18項所述之膜片閥構造，其中，該方形部還包含有複數個水平肋板與複數個垂直肋板，該水平肋板與該垂直肋板相連接構成水平開口一格子狀肋板；該水平肋板連結該方形板下方並連結該入口管與該出口管；該水平肋板會在該入口管、該出口管與該流道的兩側，該垂直肋板會橫向跨過該方形板下方及該入口管、該出口管與該流道。
如申請專利範圍第18項所述之膜片閥構造，其中，該格子狀肋板用來支撐該入口管、該出口管、該閥室、該流道。
如申請專利範圍第18項所述之膜片閥構造，其中，該密封槽的外側壁為該環形部之最小直徑處的內環面，該密封槽的內側壁為該流道之側壁，該密封槽的底部為該方形板。
如申請專利範圍第18項所述之膜片閥構造，該杯狀結構的該外緣高度為該上閥體之高度的80%到160%。
如申請專利範圍第18項所述之膜片閥構造，其中，該環形部之該內環面裝設有一驅動氣體環槽與一驅動氣孔，該驅動氣體環槽與該驅動氣孔相連通且位於該O形環的上方側。
如申請專利範圍第18項所述之膜片閥構造，其中，該環形部之該內環面裝設有一冷卻氣體環槽，該冷卻氣體環槽與該冷卻氣孔相通且位於該O形環的下方側及該密封槽上方側。
如申請專利範圍第18項所述之膜片閥構造，其中，該環形部之該內環面裝設有一內螺牙，該內螺牙位於該驅動氣體環槽與該驅動氣孔的上方。
如申請專利範圍第24項所述之膜片閥構造，其中，該氣缸室裝設於該內環面時，該氣缸室將位於該內螺牙的上方處。
如申請專利範圍第18項所述之膜片閥構造，其中，在該環形部裝設有複數螺栓柱時，該螺栓柱與該金屬螺栓都位於環形部的最小直徑上方、方形板上方且位於熱傳限制區的上方。
如申請專利範圍第18項所述之膜片閥構造，該杯狀結構有一外緣高度，該外緣高度係由該密封槽到該密封面的高度，該外緣高度至少為該上閥體之高度的80%以上。
如申請專利範圍第18項所述之膜片閥構造，在該環形部裝設有複數氣體柱時，複數個該氣體柱都位於環形部的最小直徑上方、方形板上方且位於熱傳限制區的上方，；而且複數個該氣體柱且都具有導氣孔。
如申請專利範圍第18項所述之膜片閥構造，在該環形部裝設有該驅動氣體接頭時，該驅動氣體接頭位於環形部的最小直徑上方、方形板上方且位於熱傳限制區的上方。
如申請專利範圍第18項所述之膜片閥構造，在該環形部裝設有該冷卻氣體接頭時，該冷卻氣體接頭位於環形部的最小直徑上方、方形板上方且位於熱傳限制區的上方。
一種膜片閥構造，能滿足200℃高溫高腐蝕用途，適用於無金屬膜片閥與有金屬膜片閥，包括一閥部與一驅動氣缸，該閥部包含有氟樹脂的一閥體、氟樹脂的一膜片；該驅動氣缸含有一上閥體、一閥上蓋、一閥軸、一驅動氣體接頭與一冷卻氣體接頭；| 該膜片包括有一圓周部、一彈性片與一中心部；該閥體包括有一環形部與一方形部；該方形部有一入口管、一出口管及一閥室；該閥室包含一閥座與一流道；該環形部呈開口環形結構，包含有一密封面、一開口部、一內環面與一外環面；該內環面包含有一密封槽、一O環槽；該上閥體包括有一外環面、一內環面、一迫緊部、一軸孔部、一膜片室；該上閥體裝設在該環形部的內環面，該迫緊部用來迫緊膜片的該圓周部於該環形部的該密封槽；該閥軸包括有一緊鎖部、一空心軸桿與一活塞部；該緊鎖部用來緊鎖該膜片的該中心部，該空心軸桿穿過該軸孔部由複數條O形環密封；該閥上蓋包括有一內容室、一頂部、一中央通孔、一外環面與一密封面；該閥上蓋緊鎖氣密於該閥體上形成一氣缸結構，該氣缸結構有一氣缸室，有金屬膜片閥的該氣缸結構的四個角落會各有一金屬螺栓緊鎖密封，每一根該螺栓會由一上螺栓柱與一下螺栓柱保護，該上螺栓柱位於該閥上蓋之該外環面，該下螺栓柱位在該環形部的該外環面，該上螺栓柱與該下螺栓柱之間有一密封面之位置，該互相密封面位於在該環形部之開口部相同高度之處；無金屬膜片閥的該環形部的該外環面裝設有一緊鎖螺牙，該閥上蓋的內環面也會裝設有一內螺牙，可以緊鎖該閥上蓋於該閥體上；該氣缸結構的該閥上蓋緊鎖氣密於該閥體上；該閥軸的尾端會穿過該中央通孔；該膜片、該閥軸與該上閥體組裝成一閥軸組，其中該膜片與該閥軸可相對旋轉的連接；該環形部與該閥室構成一杯狀結構，該杯狀結構有一外緣高度，該外緣高度係由該密封槽到該密封面的高度；該環形部與該閥室構成一杯狀結構；該閥軸組安裝在該杯狀結構中，該氣缸結構由該杯狀結構所支持；該閥體之該方形部包含有一方形板與複數肋板，該氣缸結構位於該環形部的最小直徑上方、該方形板上方；該氣缸結構包含有該上閥體、該閥上蓋、該閥軸及該閥體之該環形部的一部分結構；該上閥體的上方包括一氣缸室，一活塞分隔該氣缸室成一上氣缸室與一下氣缸室；該氣缸室的該下汽缸係包含有一驅動氣體流道，該驅動氣體流道包含有該環形部的一個驅動氣孔，該驅動氣孔連通一驅動氣體環槽，該驅動氣體環槽又連通該上閥體的該迫緊部有複數個驅動氣體導孔，該驅動氣體導孔連通該第二環形槽；該氣缸室包含有一冷卻氣體流道，該冷卻氣體流道包含有該環形部的一個或一個以上的冷卻氣孔，該冷卻氣孔連通一冷卻氣體環槽，該冷卻氣體環槽又連通該上閥體的該迫緊部有複數個冷卻氣體導孔，再經由膜片室的非接液側再進入該空心軸桿之複數導氣孔連通該軸心孔排出熱氣；該下氣缸室的氣密由該活塞之外緣O形環、該驅動氣孔下方的該O形環及該上閥體的閥軸部設有複數O形環所構成並隔離該膜片室，只留下該環形部的該驅動氣孔對外流通。
如申請專利範圍第32項所述之膜片閥構造，其中，當該氣缸室裝設於該內環面時，在該氣缸室下方的該內環面也將有裝設一內螺牙，且該氣缸室將位於該內螺牙的上方處。
如申請專利範圍第32項所述之膜片閥構造，其中，當該環形部之該內環面有裝設一內螺牙時，該內螺牙位於該驅動氣體環槽與該驅動氣孔的上方，而且該上閥體被緊鎖於該內螺牙。
如申請專利範圍第32項所述之膜片閥構造，其中，該杯狀結構的該外緣高度為該上閥體之高度的80%到160%。
如申請專利範圍第32項所述之膜片閥構造，其中，該上閥體的上緣設有一徑向凸環，而且該上閥體直接被裝設在在該內環面中，該閥上蓋與該環形部直接迫緊該徑向凸環於密封面上，同時該上閥體的該迫緊部也把該膜片之該圓周部迫緊。
如申請專利範圍第32項所述之膜片閥構造，其中，常閉式膜片閥之驅動氣體經由該第二環形槽驅動該活塞往上移動；在該上氣缸室的該活塞上方裝設有彈簧保持該膜片閥為常閉狀態，當該活塞往上移動使該膜片打開時，上氣缸室的呼吸作用經由未氣密的中央孔來達成。
如申請專利範圍第32項所述之膜片閥構造，其中，常開式膜片閥的高壓氣體由閥上蓋直接進入該上氣缸室驅動該活塞往下移動，該上氣缸室的氣密係由該閥上蓋之該中央孔有一O形環來氣密該閥軸，該閥體的該開口部之密封面能與該閥上蓋的該密封面之凹槽用O形環用來氣密；在該下氣缸室的該活塞下方裝設有彈簧保持該膜片閥為常開狀態，當該活塞往下移動使該膜片關閉時，下氣缸室的呼吸作用經由該驅動氣體流道來達成。
如申請專利範圍第32項所述之膜片閥構造，其中，常閉式膜片閥的該活塞下方側有複數個下環形肋板與一個減震環，該活塞上方側有複數個上環形肋板；該上環形肋板內側安裝彈簧來保持常閉狀態；該第一環形槽可以容納該減振環，該第二環形槽內設有複數個徑向肋板分割環形槽空間成複數個弧形空間，用來容納該下環型肋板，該第一環形槽與該減振環之間有滑動配合面，該第二環形槽與該下環型肋板之間有複數個軸向滑動配合面。
如申請專利範圍第32項所述之膜片閥構造，其中，常開式膜片閥的該活塞下方側有複數個下環形肋板，該活塞上方側有複數個上環形肋板；該活塞下方側的該第一環形槽可以容納彈簧來保持常開狀態；該第二環形槽內設有複數個徑向肋板分割環形槽空間成複數個弧形空間，用來容納該下環型肋板，該第二環形槽與該下環型肋板之間有複數個滑動配合面，該滑動配合面都能阻尼氣體流動狀態而達到減振的效果。
如申請專利範圍第32項所述之膜片閥構造，其中，無金屬膜片閥，該環形部的該內環面有裝設一內螺牙時，該環形部之該外環面的該外螺牙與該內螺牙有相重疊長度，該重疊長度為該內螺牙的2個螺牙節距以上。
如申請專利範圍第32項所述之膜片閥構造，其中，有金屬膜片閥之該螺栓柱的該密封面與該密封槽間有一高度差值，高度差值等於該外緣高度，而且該外緣高度至少為該上閥體之高度的80%以上。
一種膜片閥構造，係供使用於200度以下之流體輸送，能滿足200℃高溫高腐蝕用途，適用於無金屬膜片閥與有金屬膜片閥，包括一閥部與一驅動氣缸，該閥部包含有氟樹脂的一閥體、氟樹脂的一膜片；該驅動氣缸含有一上閥體、一閥上蓋、一閥軸、一驅動氣體接頭與一冷卻氣體接頭；該膜片包括有一圓周部、一彈性片與一中心部；該閥體包括有一環形部與一方形部；該方形部有一入口管、一出口管及一閥室；該閥室包含一閥座與一流道；該環形部呈開口環形結構，包含有一密封面、一開口部、一內環面與一外環面；該內環面包含有一密封槽、一O環槽；該上閥體包括有一外環面、一內環面、一迫緊部、一軸孔部、一膜片室；該上閥體被安裝在該環形部的內環面，該迫緊部用來迫緊膜片的該圓周部於該環形部的該密封槽；該閥軸包括有一緊鎖部、一空心軸桿與一活塞部；該緊鎖部用來緊鎖該膜片的該中心部，該空心軸桿穿過該軸孔部由複數條O形環密封；該閥上蓋包括有一內容室、一頂部、一中央通孔、一外環面與一密封面；該閥上蓋緊鎖氣密於該閥體上形成一氣缸結構，該氣缸結構有一氣缸室，有金屬膜片閥的該氣缸結構的四個角落會各有一金屬螺栓緊鎖密封，每一根該螺栓會由一上螺栓柱與一下螺栓柱保護，該上螺栓柱位於該閥上蓋之該外環面，該下螺栓柱位在該環形部的該外環面，該上螺栓柱與該下螺栓柱之間有一密封面之位置，該互相密封面位於在該環形部之開口部相同高度之處；無金屬膜片閥的該環形部的該外環面裝設有一緊鎖螺牙，該閥上蓋的內環面也會裝設有一內螺牙，可以緊鎖該閥上蓋於該閥體上；該氣缸結構的該閥上蓋緊鎖氣密於該閥體上；該閥軸的尾端會穿過該中央通孔；該膜片、該閥軸與該上閥體組裝成一閥軸組；該環形部與該閥室構成一杯狀結構，該杯狀結構有一外緣高度，該外緣高度係由該密封槽到該密封面的高度；該閥軸組安裝在該杯狀結構中；該空心軸桿具一軸心孔，組裝時先穿過該上閥體的該軸孔部，用該緊鎖部緊鎖該膜片的該中心部，該空心軸桿在該緊鎖部這一側有複數個導氣孔並連通到該軸心孔；該活塞部位在該上閥體的上方並與該空心軸桿相結合，該活塞部的外緣設有氟素O形環與該氣缸室之內環面相接密封，並把該氣缸室的空間分隔為二；該上閥體的該迫緊部有複數個冷卻氣體導孔，該冷卻氣體導孔的位置相對於該環形部之內環面的冷卻氣體環槽，該冷卻氣體導孔連通該膜片室，連通該閥軸的該導氣孔；該上閥體具有一第一環形槽與一第二環形槽，的該第二環形槽有四個徑向肋板把該第二環形槽分隔成複數個圓弧槽；該上閥體的該迫緊部有複數個驅動氣體導孔，該驅動氣體導孔的位置相對於該環形部之內環面的驅動氣體環槽，該驅動氣體導孔連通該第二環形槽，並能連通該下氣缸室。
如申請專利範圍第43項所述之膜片閥構造，其中，該膜片與該緊鎖部保持可以相對轉動狀態，該空心軸桿穿過該軸孔部，用一螺栓穿過該軸心孔在下方側的該緊鎖部的一螺栓孔，並在該緊鎖部底端穿過一螺帽，該螺栓緊鎖該中心部後用該螺帽反向迫緊，該螺栓的外徑小於該螺栓孔，確保該膜片與該緊鎖部保持可以相對轉動狀態。
如申請專利範圍第44項所述之膜片閥構造，其中，當該環形部之該內螺牙安裝該閥軸組時，該活塞部下方側有複數個下環型肋板，上方側也有複數個上環型肋板，該下環型肋板能與該第二環形槽相配合，該活塞上方的該上環型肋板施加扭矩後，讓該上閥體的緊鎖螺牙緊鎖在該環形部內側的該內螺牙，且該上閥體的該迫緊部能迫緊該膜片之該圓周部，在緊鎖過程中該膜片不會隨著該活塞轉動。
如申請專利範圍第43項所述之膜片閥構造，其中，常閉式膜片閥的該活塞下方側有一個減震環，該減震環容納在該第一環形槽。
如申請專利範圍第43項所述之膜片閥構造，其中，常開式膜片閥的該第一環形槽用來裝設彈簧。
如申請專利範圍第43項所述之膜片閥構造，其中，當該環形部之該內環面沒有裝設該內螺牙，該上閥體直接被裝設在在該內環面中，該上閥體之上緣設有一徑向凸環，該閥上蓋與該環形部直接迫緊該徑向凸環於密封面上，同時該上閥體的該迫緊部也把該膜片之該外環部迫緊；且該膜片的中心部直接由該閥軸的該固緊部之一螺牙緊鎖。
如申請專利範圍第43項所述之膜片閥構造，其中，該空心軸桿之該軸心孔內有安裝一束導電纖維，該閥軸組具有該膜片與該緊鎖部保持可相對轉動狀態，該空心軸桿穿過該軸孔部，用一螺栓穿過該軸心孔在下方側的該緊鎖部的一螺栓孔，並在該緊鎖部底端穿過一螺帽，該螺栓緊鎖該中心部後用該螺帽反向迫緊避免該螺栓鬆脫，該螺栓的外徑小於該螺栓孔，該螺栓與該螺栓孔之間保有餘隙空間，確保該膜片與該緊鎖部保持可以相對轉動狀態；該導電纖維穿過該軸心孔及該螺栓孔之餘隙，且該導電纖維被纏繞成環曲線狀黏貼在該膜片表面，該軸心孔內的該軸導電纖維不會隨著閥軸做相對轉動且能導出靜電。
如申請專利範圍第43項所述之膜片閥構造，其中，該空心軸桿之該軸心孔內有安裝一束導電纖維，該閥軸組之該膜片被固定於該緊鎖部且不可以作相對轉動，該空心軸桿穿過該軸孔部，用該緊鎖部緊鎖該膜片的該中心部，在該緊鎖部這端該空心軸桿上設有複數個導氣孔，該導電纖維穿過該軸心孔及該導氣孔，且該束導電纖維被纏繞成環曲線狀黏貼在該膜片表面。