TW202035903A - 控制流體流動之閥及閥部件 - Google Patents

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Abstract

本申請案提供一種閥部件，該閥部件包含一隔膜部分及可附接至該隔膜部分之一閥頭。該閥頭包含經組態以與界定於閥中之一閥座嚙合之一嚙合部分。該嚙合部分由含有至少一種氟聚合物之一可熔融處理材料形成。該隔膜部分由不可熔融處理且含有至少一種氟聚合物之一材料形成。本申請案亦提供一種閥，該閥包含該閥部件及具有該閥座之一通道。該閥頭經組態以可相對於該閥座移動。

Description

控制流體流動之閥及閥部件
本發明係關於用於控制一流體流動之閥。更具體而言，本發明係關於控制較高純度流體之流動之閥及閥部件。
半導體製造中之某些製造程序(諸如，光微影及其他化學處置)利用高純度流體，諸如液體或氣體。用於輸送高純度流體之材料及裝置必須由不會對高純度流體之純度產生負面影響之材料製成。閥通常用於傳送系統中作為控制機構來遞送高純度流體。半導體製造之進步需要較大純度位準來使製造容差能夠處於次10奈米級。因此，用於遞送高純度流體之閥在將高純度流體傳送穿過閥時必須極大地減少或清除微粒或污染產生。
本發明係關於針對閥總成之特定組件利用一些聚合物之一閥組件。聚合物在閥中提供不同功能且經選擇以隨時間而發揮效能，同時減少或較佳地清除引入至流體流中之不期望污染(諸如，微粒物)。一種閥包含：一閥主體，其具有一入口及一出口；一通道，其用於使流體自入口至出口流動；及一閥部件。該閥部件包含一隔膜部分及一閥頭。該閥頭具有一打開位置及一關閉位置，且經組態以在該打開位置與該關閉位置之間移動以控制流體穿過該通道之流動速率。
揭示一種閥及一種閥部件之實施例。在某些實施例中，該閥頭之一嚙合部分由含有一或多種氟聚合物之一可熔融處理材料。該隔膜部分由不可熔融處理且含有一或多種氟聚合物之一材料製成。
該嚙合部分之可熔融處理材料可含有全氟烷氧基烷烴(PFA)及氟化乙烯丙烯(FEP)中之至少一者。在一實施例中，該可熔融處理材料係具有至少0.4g/10分鐘之一熔體流動速率之一材料。
該隔膜部分之該不可熔融處理材料可含有聚四氟乙烯(「PTFE」)及經改性聚四氟乙烯(「MPTFE」)、乙烯-四氟乙烯(「ETFE」)中之至少一者。
在一實施例中，該閥主體包含一溝槽且該隔膜部分包含一插入件，該插入件可接納於一溝槽中以在通道與位於隔膜部分之一相對側上之一空間之間形成一密封。
一閥經組態以控制一流體之流動，該流體可係一氣體、一液體或其一組合。閥之流動路徑經組態以具耐化學性。當閥打開時，流體流過閥中之一通道。閥包含一閥部件，該閥部件經組態以阻擋(部分地或完全地)通道中之一開口以控制流體流動。該閥部件在阻擋通道時與閥主體之至少一個表面(例如，通道之一表面)接觸。此接觸對閥部件造成摩擦，此可導致粒子產生。所產生粒子由於會隨流體一起被帶走因而會對流過閥之流體之純度造成負面影響。本發明之閥部件可防止此粒子產生。
閥部件亦經組態以防止流體自通道洩漏至閥部件之其他空間中。閥部件包含隨閥部件之移動部分而撓曲之一撓性隔膜。隔膜在與流過閥之流體接觸時具耐化學性。由於閥部件循環地打開及關閉，因此撓性隔膜必須隨每一次打開移動及關閉移動而撓曲。
本文中所闡述之實施例係關於閥及閥部件。一閥包含一閥部件，該閥部件具有一閥頭及一隔膜部分。該閥頭經組態以在一打開位置與關閉位置之間移動。在關閉位置中，閥頭經組態以阻擋流體流過閥。閥頭之一嚙合部分經組態以在閥頭處於關閉位置中時與相對表面接觸。隔膜部分連接至閥頭且經組態以形成防止流體自通道洩漏之一密封。
本文中所揭示之一些實施例可具有由具耐腐蝕流體化學性質之一材料製成的一嚙合部分。另外，嚙合部分減少或較佳地清除在閥之使用壽命內產生之粒子。隔膜部分由可隨閥頭而撓曲、具耐腐蝕流體化學性質且能夠在閥頭之大數目個開關循環之後仍維持其密封的一材料製成。此形式之聚合物組件可提供優於具有完全由一單一聚合物製成之一隔膜及閥頭之習用閥組件的增強耐用性。
圖1係根據一實施例之一閥1之一剖面圖。圖2展示圖1中之區域A之一放大圖。閥1包含一閥主體10、一閥部件40及一閥桿70。圖3繪示閥部件40之一剖面圖。閥主體10包含一入口12及一出口14。一通道30自入口12至出口14延伸穿過閥1。流體藉由穿過通道30流過閥1。圖1中展示流體穿過閥1之一流動路徑FP。
閥部件40包含一隔膜部分42及一閥頭60。隔膜部分42及閥頭60在與圖1中之視圖垂直之一剖面上(例如，在進入圖1之頁面中之一方向上)各自分別具有一類似形狀。因此，閥頭60沿著圖1中之線X-X之一形狀係橢圓形或圓形的，且隔膜部分42之形狀係橢圓形或圓形的。然而應瞭解，在一實施例中，閥頭60及隔膜部分42之形狀可不同。
如圖2中之所展示，通道30包含一閥座32。閥頭60可相對於一閥座32移動以控制流體穿過閥1之流動。閥頭60具有一打開位置及一關閉位置。圖1展示處於打開位置中之閥頭60。圖4展示處於一關閉位置中之閥頭60。閥頭60包含一嚙合部分62，嚙合部分62經組態以在閥頭60處於關閉位置中時與閥座32接觸。嚙合部分62與閥座32接觸以使得閥頭60阻擋流體流過通道30。
如圖2及圖3之實施例中所展示，閥頭60具有一第一端64及一第二端66。第一端64連接至隔膜部分42。第二端66比第一端64距隔膜部分42遠。第二端66具有小於第一端64之直徑D2 之一直徑D1 。閥頭60朝向第二端66漸縮。當流過通道30之流體具有一較高溫度時，該較高溫度可導致閥頭60輕微變形。然而，第二端66漸縮允許閥頭60插入至通道30之一開口34中。閥頭60插入至通道之開口34中允許嚙合部分62與閥座32更多地接觸且在閥頭60處於關閉位置中時有助於防止閥頭60之輕微變形而導致閥頭60與閥主體10之間發生洩漏。
如圖1中所展示，閥主體10亦包含一保持空間16、O形環18及一保持機構20。閥桿70包含一螺桿部分72及一凸緣74。藉由將閥桿70之螺桿部分72旋擰至閥頭60之一帶螺紋孔68中來使閥桿70連接至閥頭60。如圖2中所展示，閥桿70延伸穿過隔膜部件42中之一孔口44以直接連接至閥頭60。然而應理解，閥桿70可以與圖1、圖2及圖4中所展示之方式不同之一方式附接至閥頭60。在一實施例中，閥頭60可延伸穿過隔膜部件42之孔口44而非閥桿70。在一實施例中，閥頭60及閥桿70可藉由經組態以鎖扣在一起而非旋擰在一起而連接。
如圖1、圖2及圖4中所展示，藉由將隔膜部分42按壓於閥頭60與閥桿70之間來將隔膜部分42連接至閥頭60。箍緊隔膜部分42會形成防止通道30中之流體在隔膜部分42與閥頭60之間流動之一密封。然而應瞭解，閥頭60與隔膜部分42可以與圖1、圖2及圖4中所展示之方式不同之一方式連接。在一實施例中，隔膜部分42可接合至閥頭60。舉例而言，可藉由焊接執行接合。
閥桿70延伸穿過保持空間16。閥桿70具有延伸至閥主體10之外之一端76。提供O形環18以允許閥桿70相對於閥主體10移動。閥1可包含適合或期望允許閥桿70移動及/或提供密封之一或多個O形環18。透過閥桿70之端76施加一力以使閥頭60在打開位置與關閉位置之間移動。然而，在一實施例中，可使用增壓氣體操作閥1。在此一實施例中，閥主體10可包含一孔，且可迫使增壓氣體進入保持空間16中以對閥桿70施加力來移動閥頭60。
保持機構20與隔膜部分42之一上表面46接觸。保持機構20經組態以有助於限制隔膜部分42之移動。如圖2中所展示，保持機構20包含在閥頭60處於打開位置中時接觸且支撐隔膜部分42之一支撐表面22。
隔膜部分42亦包含鄰近隔膜部分42之外側50定位之一插入件48。閥主體10中之一溝槽26經組態以接納插入件48從而形成一密封以防止通道30中之流體在閥主體10與隔膜部分42之間流動。保持機構20對隔膜部分42之上表面46施加一力以防止插入件48自溝槽26被推出去。在圖1中，保持機構20包含一O形環24，O形環24在插入件48上方對隔膜部分42之上表面46施加力。然而，在一實施例中，保持機構20可利用一不同表面或結構來在溝槽26上方對隔膜部分42之上表面46施加力。
當流體流過通道30時，其沿著閥頭60且沿著隔膜部分42之下表面52流動。隔膜部分42自閥頭60延伸至閥主體10。隔膜部分42經組態以在閥頭60與閥主體10之間形成一密封以防止流體自通道30流動至保持空間16中。
如圖1中所展示，當流體流過通道30時，流體對隔膜部分施加一力F1 。確切而言，對隔膜部分42之下表面52施加力F1 。當閥頭60處於關閉位置中時，對隔膜部分42之力F1 可係經由出口14施加之一回壓。溝槽26、插入件48及保持機構20有利於提供閥主體10與隔膜部分42之間的一較強密封以防止通道中之流體流動至保持空間16中。確切而言，隔膜部分42具有在力F1 高達80 psi時允許隔膜部分42提供密封之一組態。
隔膜部分42可由含有一或多種氟聚合物之一材料形成。隔膜部分42之材料可係一不可熔融處理聚合物。在一實施例中，隔膜部分42係含有聚四氟乙烯(PTFE)、經改性聚四氟乙烯(MPTFE)及乙烯-四氟乙烯(ETFE)中之至少一者的一材料。在一實施例中，隔膜部分42之不可熔融處理材料係單一類型之氟聚合物(例如，PTFE、MPTFE、ETFE)。
在一實施例中，MPTFE含有5 wt%或不到5 wt%但超過0 wt%之經改性四氟乙烯團。在另一實施例中，MPTFE含有3 wt%或不到3 wt%但超過0 wt%之經改性四氟乙烯團。在另一實施例中，MPTFE含有2 wt%或不到2 wt%但高於0 wt%之經改性四氟乙烯團。
如藉由比較圖1與圖4所展示，當閥頭60在打開位置與關閉位置之間移動時，隔膜部分42發生撓曲。隔膜部分42之此撓曲導致隔膜部分42耗損。在某些實施例中，隔膜部分42之材料允許隔膜部分42具有一長使用壽命。在某些實施例中，隔膜部分42可具有1百萬個循環或大於1百萬個循環或者甚至10百萬個循環或大於10百萬個循環的一使用壽命。
可(舉例而言)使用一MIT耐折性測試儀(例如，MIT撓曲測試儀–由Qualitest、Huntsville、AL生產的具有一懸掛式配重件之MIT耐折性測試儀)判定閥之撓性組件之一MIT撓曲壽命。在測試材料斷裂之前對測試材料施加負荷之次數係測試材料之MIT撓曲壽命。舉例而言，可根據ASTM標準D2176判定一材料之MIT撓曲壽命。在一些實施例中，不可熔融處理材料具有至少1百萬、至少2百萬或至少10百萬之一MIT撓曲壽命。
圖3中所展示之閥頭60之嚙合部分62由含有一或多種氟聚合物之一可熔融處理材料形成。在一實施例中，可熔融處理材料具有至少0.4g/10分鐘之一MFR。在一實施例中，可熔融處理材料具有至少2.5g/10分鐘之一MFR。在一實施例中，可熔融處理材料具有至少5.0g/10分鐘之一MFR。在一實施例中，可熔融處理材料具有50g/10分鐘或小於50g/10分鐘之一MFR。可例如使用一熔體流動速率指數器(例如，由Kayeness、Honey Brook、PA生產之熔融指數測試儀模型7053)判定一材料之MFR。熔體流動速率指數器可利用(例如)具有0.1048 mm之半徑及0.800 mm之一長度的一孔隙。舉例而言，可在372ºC之一溫度下且在施加4900g負荷之情況下對材料進行測試。舉例而言，可根據ASTM標準D1238判定一材料之MFR。
舉例而言，具有一較高MFR之可熔融處理材料(例如，相對於不可熔融處理材料而言)具備較高耐耗損性。此外，具有一較高MFR之可熔融處理材料可被射出模塑且因此形成一平滑外表面(例如，相對於不可熔融處理材料而言)。舉例而言，與由不可熔融處理材料提供之外表面(例如，藉由機械加工形成之表面)相比，可熔融處理材料之平滑外表面產生的粒子更少。因此，具有一較大MFR之可熔融處理材料可有利於減少或阻止閥1處之粒子產生。
在一實施例中，嚙合部分62之可熔融處理材料含有全氟烷氧基烷烴(PFA)及氟化乙烯丙烯(FEP)中之至少一者。在一實施例中，可熔融處理材料至少含有PFA。在一實施例中，PFA之烷氧基團係一C1-6 烷氧基團。在另一實施例中，PFA之烷氧基團係一C1-5 烷氧基團。在另一實施例中，PFA之烷氧基團係一C1-3 烷氧基團。在一實施例中，嚙合部分62之可熔融處理材料係單一類型之氟聚合物(例如PFA、FEP)。
在一實施例中，嚙合部分62之可熔融處理材料具有500,000或小於500,000之一MIT撓曲壽命。可(舉例而言)按照上文關於隔膜部分42之不可熔融處理材料所論述的相同之方式判定MIT撓曲壽命。在一實施例中，隔膜部分42之不可熔融處理材料之MIT撓曲壽命係嚙合部分62之可熔融處理材料之MIT撓曲壽命之至少兩倍。在一實施例中，隔膜部分42之不可熔融處理材料之MIT撓曲壽命係嚙合部分62之可熔融處理材料之MIT撓曲壽命之至少三倍。
圖5係根據一實施例之一閥101之一剖面圖。閥101與圖1中之閥1相同，唯一閥部件140以及閥部件140與閥主體110之連接除外。舉例而言，閥101包含閥主體110、一通道130及用於移動一閥頭160之一閥桿170，閥101與圖1、圖2及圖4中之閥1類似。圖5圖解說明流體流過閥101之一流動路徑FP1 。閥部件140包含一隔膜部分142及閥頭160。隔膜部分142及閥頭160在與圖5中之視圖垂直之一剖面上(例如，在進入圖5中之頁面之一方向上)各自分別具有一類似形狀。因此，閥頭160沿著圖5中之線X1 -X1 之一形狀係橢圓形或圓形的，且隔膜部分142之一形狀係橢圓形或圓形的。然而，在一實施例中，閥頭160及隔膜部分142可具有一不同形狀。
通道130包含一閥座132。圖5中之閥座132係一大致平坦表面。閥頭160包含一可嚙合部分162，可嚙合部分162經組態以在閥頭160處於關閉位置中時與閥座132嚙合。在圖5中，閥頭160處於一打開位置中。在處於關閉位置中時，可嚙合部分162與閥座132接觸。閥頭160藉由覆蓋通道130之一開口134而阻擋通道130。閥頭160之嚙合部分162由與上文針對圖1至圖4中之嚙合部分62所論述的相同之材料製成。
如圖5中所展示，可嚙合部分162之底部具有一圓頂形狀。當將閥頭160降低以阻擋開口134時，可嚙合部分162之外直徑與閥座132接觸。這允許閥頭160覆蓋開口134且阻擋通道130，同時亦將閥頭160與閥座132之間的接觸最小化。將閥頭160與閥座132之間的接觸最小化可減少對可嚙合部分162之耗損且降低由此耗損所導致之粒子產生。
隔膜部分142在閥頭160與閥主體110之間延伸。隔膜部分142經組態以提供在閥頭160與閥主體110之間的一密封以防止通道130中之流體流動至閥101之一保持空間116中。隔膜部分142包含一孔口144、一外部分150及一內部分154。孔口144沿著內部分154定位。隔膜部分142係撓性的，以使得其內部分154可隨著閥頭160之移動而相對於其外部分150移動。隔膜部分142由上文針對圖1至圖4中之隔膜部分42所論述的相同之材料製成。
隔膜部分142被按壓於閥頭160與閥桿170之間。更具體而言，隔膜部分142之內部分154被按壓於閥頭160與閥桿170之一凸緣174之間。隔膜部分142亦被按壓於閥主體110與一保持機構120之間。更具體而言，隔膜部分142之外部分150被按壓於閥主體110與保持機構120之間。閥主體110包含與隔膜部分142接觸之一保持突脊128。提供保持突脊128以有助於箍緊隔膜部分142且防止隔膜部分142自閥主體110與保持機構120之間滑動離開。保持機構120包含用於施加一力以箍緊隔膜部分142之一O形環124。然而，在一實施例中，保持機構120可包含對隔膜部分142之上表面146施加力之一不同表面，此與上文關於圖1中之保持機構20之論述類似。在一實施例中，隔膜部分142可包含一插入件(例如，插入件48)且閥主體110可包含一溝槽(例如，溝槽26)，此與圖1中之閥1類似。
藉由將隔膜部分142按壓於閥頭160與閥桿170之間來將隔膜部分142連接至閥頭160。然而，隔膜部分142可以一不同方式連接至閥頭，此與上文關於圖1中之隔膜部分42之論述類似。
閥頭160包含與隔膜部分142之下表面152接觸之一表面165。表面165包含一保持突脊169。保持突脊169有助於將隔膜部分142箍緊於閥頭160與閥桿170之間以防止隔膜部分142自閥頭160與閥桿170之間滑出。在一實施例中，圖1中之閥部件1亦可包含閥101之保持突脊128、169中之一或多者。應理解，隔膜部分142與閥頭160可以與圖5中所展示之方式不同之一方式連接，此與上文關於圖1至圖4中之隔膜部分42及閥頭60所論述的類似。
閥桿170穿過隔膜部分142中之一孔口144直接連接至閥頭160。圖4中之閥桿170與閥頭160藉由旋擰在一起而連接，此與圖1、圖2及圖4中之閥桿70及閥頭60類似。然而應瞭解，圖5中之閥桿170與閥頭160可以一不同方式附接，此與關於圖1至圖4中之閥桿70及閥頭60所論述的類似。
圖6係根據一實施例之閥201之一剖面圖。閥201與圖5中之閥101具有一類似組態，唯關於一閥頭260之組態除外。舉例而言，與圖5中之閥101類似，閥201包含一閥主體210、一通道230、一隔膜部分242及一閥桿270。圖6中亦圖解說明流體流過閥201之一流動路徑FP2 。閥201包含一閥部件240。閥部件240包含隔膜部分242及閥頭260。隔膜部分242及閥頭260在與圖6中之視圖垂直之一剖面上(例如，在進入圖6之頁面之一方向上)各自分別具有一類似形狀。因此，閥頭260沿著圖6中之線X2 -X2 之一形狀係橢圓形或圓形的，且隔膜部分242之一形狀係橢圓形或圓形的。然而，在一實施例中，閥頭260及隔膜部分242可具有一不同形狀。
通道230包含具有一頂部表面236之一閥座232，頂部表面236圍繞通道230之一開口234延伸。如圖6中所展示，閥座232之頂部表面236大致平坦。閥頭260包含一可嚙合部分262，可嚙合部分262經組態以在閥頭260處於關閉位置中時與閥座232嚙合。當閥頭260處於關閉位置中時，可嚙合部分262與閥座232接觸。可嚙合部分262包含經組態以平放於閥座232之頂部表面236上之一接觸表面263。接觸表面263可確保可嚙合部分262與閥座232之間較好地密封。可嚙合部分262亦包含一端266，端266經組態以插入至通道230之開口234中。藉由將閥頭260插入至開口234中並使接觸表面263與閥座232接觸來使閥頭260阻擋通道230。嚙合部分262由與上文針對圖1至圖4中之嚙合部分62所論述的相同之材料製成。
隔膜部分242在閥頭260與閥主體210之間延伸。隔膜部分242經組態以在閥頭260與閥主體210之間形成一密封以防止通道230中之流體流動至閥201之一保持空間216中。隔膜部分242係撓性的以使得其可隨閥頭260之移動而撓曲。隔膜部分242由與上文針對圖1至圖4中之隔膜部分42所論述的相同之材料製成。
藉由按壓隔膜部分242將隔膜部分242連接至閥頭260。然而，隔膜部分242可以一不同方式連接至閥頭260，此與上文關於圖1、圖2及圖4中之隔膜部分42所論述的類似。閥桿270直接連接至閥頭260。圖6中之閥桿270與閥頭260以與圖1中之閥桿70與閥頭60類似之一方式旋擰在一起。然而應瞭解，可以與圖6中所展示之方式不同之一方式對閥桿270與閥頭260進行附接，此與上文關於圖1中之閥桿70及閥頭60所論述的類似。
圖7係根據一實施例之閥301之一剖面。圖7中之閥301係一個三向閥。閥包含一閥主體310、兩個閥部件340A、340B及一閥桿370。閥主體包含一入口312、一第一出口314A及一第二出口314B。一通道330在入口312、第一出口314A及第二出口314B之間延伸。通道330具有：一第一區段331A，其自入口312延伸至兩個閥部件340A、340B；一第二區段331B，其自第一閥部件340A延伸至第一出口314A；及一第三區段331C，其自第二閥部件340B延伸至第二出口314B。如圖7中所展示，閥301經組態以具有使流體流過閥301之兩個流動路徑FP3 、FP4 。第一流動路徑FP3 自入口312延伸至第一出口314A。第二流動路徑FP4 自入口312延伸至第二出口314B。由於第二流動路徑FP4 被處於關閉位置中之第二閥部件340B阻斷，因此第二流動路徑FP4 在圖7中以虛線示出。
通道330包含一第一閥座332A及一第二閥座332B。第一閥座332A沿著通道330之一開口334A定位，開口334A位於通道330的第一區段331A與第二區段331B之間。第二閥座332B沿著通道330中之一開口334B定位，開口334B位於通道330的第一區段331A與第三區段331C之間。
第一閥部件340A包含一第一隔膜部分342A及一第一閥頭360A。第一閥頭360A可相對於第一閥座332A移動以控制流體經由第一流動路徑FP3 至第一出口314A之流動。第二閥部件340B包含一第二隔膜部分342B及一第二閥頭360B。第二閥頭360B可相對於第二閥座332B移動以控制流體經由第二流動路徑FP4 至第二出口314B之流動。第一閥頭340B及第二閥頭340B中之每一者可分別相對於其對應閥座332A、332B而在一打開位置與一關閉位置移動。在圖7中，第一閥部件340A處於打開位置中，且第二閥部件340B處於關閉位置中。
閥頭360A、360B中之每一者包含一各別嚙合部分362A、362B，嚙合部分362A、362B經組態以在閥頭處於關閉位置中時與其各別閥座332A、332B接觸。每一閥頭360A、360B在處於其關閉位置中時經組態以阻擋通道330。第一閥頭360A經組態以沿著第一流動路徑FP3 阻擋開口334A，且第二閥頭360B經組態以沿著第二流動路徑FP4 阻擋開口334B。每一閥頭360A、360B亦具有與其隔膜部分342A、342B相對的漸縮之一端，此與圖1中之閥頭60類似。在一實施例中，閥頭360A、360B中之每一者或兩者可具有一嚙合部分362A、362B，此與圖1、圖6或圖7中之閥頭60、160、260中之一者類似。每一閥頭360A、360B之嚙合部分362A、362B由與上文分別針對圖1至圖4中之嚙合部分60所論述的相同材之料製成。
閥主體310包含：一保持空間316A、316B，其毗鄰每一閥部件340A、340B；O形環318，其允許閥桿370相對於閥主體310移動；一保持機構320A、320B，其沿著每一閥部件340A、340B安置；及一彈簧380。彈簧380經組態以彈壓第一閥頭360A及第二閥頭360B。彈簧380將第一閥頭360A彈壓至打開位置且將第二閥頭360B彈壓至關閉位置。閥桿370包含一凸緣374及一端蓋部分376。第一隔膜部分342A被按壓於閥桿370與第一閥頭360A之間，且第二隔膜部分342B被按壓於閥桿370與第二閥頭360B之間。更具體而言，第一隔膜部分342A被按壓於凸緣374與第一閥頭360A之間，且第二隔膜部分342B被按壓於端蓋部分378與第二閥頭360B之間。第一隔膜部分342A及第二隔膜部分342B中之每一者具有插入至閥主體310之一各別溝槽326中之一插入件348A、348B。保持機構320A、320B中之每一者具有支撐其各別隔膜部分342A、342B之一支撐表面322A、322B。支撐表面322A、322B亦對其各別隔膜部分342A、342B之一外表面346A、346B施加一力，以確保每一隔膜部分342A、342B之插入件348A、348B保持於其對應溝槽326中。
第一隔膜部分342A經組態以在第一閥頭360A與閥主體310之間形成一密封以防止流體自通道330流動至毗鄰第一閥部件340A之保持空間316A中。第二隔膜342B經組態以在第二閥頭360B與閥主體310之間形成一密封以防止流體自通道330流動至毗鄰第二閥部件340B之保持空間316B中。第一隔膜部分342A及第二隔膜部分342B各自由與上文分別針對圖1至圖4中之隔膜部分42所論述的相同之材料製成。
閥桿370延伸穿過保持空間316A、316B且具有延伸到閥主體310之外的一端376。閥桿370延伸穿過閥頭360A、360B。當對閥桿370之端376施加一力時，閥桿370施加一力以使彈簧380逆向移動且推動第二閥頭360B遠離第二閥座334B。閥桿370經組態以使兩個閥頭360A、360B在其打開位置與關閉位置之間移動。態樣： 態樣1至13中之任一者可與態樣14至27中之任一者組合，且態樣14至22中之任一者可與態樣23至27中之任一者組合。 態樣1.一種用於控制一流體流動之閥，其包括： 一閥主體，其包括用於該流體之一入口及一出口； 一通道，其用於該流體，自該入口延伸至該出口，該通道包括一閥座；及 一閥部件，其包括一隔膜部分及附接至該隔膜部分之一閥頭，該隔膜部分包括自由聚四氟乙烯(PTFE)、經改性聚四氟乙烯(MPTFE)及乙烯-四氟乙烯(ETFE)組成之群組選擇之至少一種聚合物，且該閥頭包括可與該閥座嚙合之一嚙合部分，該閥頭之該可嚙合部分包括自由全氟烷氧基烷烴(PFA)及氟化乙烯丙烯(FEP)組成之群組選擇之至少一種聚合物， 其中該閥頭可相對於該閥座在一打開位置與一關閉位置之間移動。 態樣2.如態樣1之閥，其進一步包括附接至該閥部件之一閥桿。 態樣3.如態樣1或2中任一者之閥，其中該閥桿包括可與該隔膜部分之一上表面嚙合之一凸緣。 態樣4.如態樣1至3中任一者之閥，其中該隔膜部分包含一孔口，且該閥桿延伸穿過該孔口並直接連接至該閥頭。 態樣5.如態樣1至4中任一者之閥，其中該閥頭包括連接至該隔膜部分之一第一端及遠離該隔膜部分定位之一第二端，且 其中該閥頭之該第一端處之一直徑小於該閥頭之該第二端處之一直徑。 態樣6.如態樣1至5中任一者之閥，其中該閥頭包括連接至該隔膜部分之一第一端及遠離該隔膜部分定位之一第二端，且 其中該閥頭在朝向該第二端之一方向上漸縮。 態樣7.如態樣1至6中任一者之閥，其中該閥主體包括一溝槽，且該隔膜部分包括一插入件，該插入件可接納於該溝槽中以在位於該隔膜部分之一側上之通道與位於該隔膜部分之一相對側上之一空間之間形成一密封。 態樣8.如態樣1至7中任一者之閥，其中自由PFA及FEP組成之群組選擇之該至少一種聚合物係一可熔融處理材料。 態樣9.如態樣1至8中任一者之閥，其中自由PFA及FEP組成之群組選擇之該至少一種聚合物具有0.4g至50g/10分鐘之一熔體流動速率。 態樣10.如態樣1至9中任一者之閥，其中該閥主體包括一保持機構，該保持機構與該隔膜部分之一上表面接觸以限制隔膜部分之移動。 態樣11.如態樣1至10中任一者之閥，其中該PFA包括一C1-6 烷氧基團。 態樣12.如態樣1至10中任一者之閥，其中PFA包括一C1-3 烷氧基團。 態樣13.如態樣1至12中任一者之閥，其中MPTFE包含經改性四氟乙烯團及未改性四氟乙烯團，該MPTFE含有5 wt%或不到5 wt%之經改性四氟乙烯團。 態樣14.一種用於一閥之閥部件，其包括： 一隔膜部分，其包括聚四氟乙烯(PTFE)、經改性聚四氟乙烯(MPTFE)及乙烯-四氟乙烯(ETFE)中之一者；及 一閥頭，其可附接至該隔膜部分，該閥頭包括經組態以與界定於該閥中之一閥座嚙合之一嚙合部分，該閥頭之該可嚙合部分包括全氟烷氧基烷烴(PFA)及氟化乙烯丙烯(FEP)中之一者。 態樣15.如態樣14之閥部件，其中該隔膜部分包含一孔口，且該閥桿延伸穿過該孔口並直接連接至該閥頭。 態樣16.如態樣14或15中任一者之閥部件，其中該閥頭包括連接至該隔膜部分之一第一端及遠離該隔膜部分定位之一第二端，且 其中該閥頭之第一端處之一直徑小於該閥頭之該第二端處之一直徑。 態樣17.如態樣14至16中任一者之閥部件，該閥頭包括連接至該隔膜部分之一第一端及遠離該隔膜部分定位之一第二端，且 其中該閥頭之一側壁在朝向該閥頭之該第二端延伸時漸縮。 態樣18.如態樣14至17中任一者之閥部件，其中PFA及FEP中之一者係一可熔融處理材料。 態樣19.如態樣14至18中任一者之閥部件，其中PFA及FEP中之一者具有0.4g至50g/10分鐘之一熔體流動速率。 態樣20.如態樣14至19中任一者之閥部件，其中該PFA包括一C1-6 烷氧基團。 態樣21.如態樣14至19中任一者之閥部件，其中該PFA包括一C1-3 烷氧基團。 態樣22.如態樣14至21中任一者之閥部件，其中該MPTFE包含經改性四氟乙烯團及未改性四氟乙烯團，該MPTFE含有5 wt%或不到5 wt%之經改性四氟乙烯團。 態樣23.一種用於控制一流體流動之閥，其包括： 一閥主體，其包括用於該流體之一入口及一出口； 一通道，其用於該流體，自該入口延伸至該出口，該通道包括一閥座；及 一閥部件，其包括： 一隔膜部分，其由包括一種氟聚合物之一不可熔融處理材料形成，及 一閥頭，其附接至該隔膜部分，該閥頭包括可與該閥座嚙合之一嚙合部分，該嚙合部分由包括一種氟聚合物之一可熔融處理材料形成， 其中該閥頭可相對於該閥座在一打開位置與一關閉位置之間移動。 態樣24.如態樣23之閥，其中該不可熔融處理材料之一MIT撓曲壽命係該可熔融處理材料之一MIT撓曲壽命之至少兩倍。 態樣25.如態樣23或24中任一者之閥，其中不可熔融處理材料之一MIT撓曲壽命係至少一百萬。 態樣26.如態樣23或24中任一者之閥，其中不可熔融處理材料之一MIT撓曲壽命係至少兩百萬。 態樣27.如態樣23至26中任一者之閥，其中可熔融處理材料之一熔體流動速率係至少0.4 g/10分鐘。 本申請案中所揭示之實例在所有方面來看皆應被視為說明性的而非限制性的。本發明之範疇由隨附申請專利範圍而非前述說明來指定，且在申請專利範圍之等效內容之含義及範疇內之所有改變皆旨在涵蓋於本發明中。
1:閥 10:閥主體 12:入口 14:出口 16:保持空間 18:O形環 20:保持機構 22:支撐表面 24:O形環 26:溝槽 30:通道 32:閥座 34:開口 40:閥部件 42:隔膜部分/隔膜部件 44:孔口 46:上表面 48:插入件 50:外側 52:下表面 60:閥頭 62:嚙合部分 64:第一端 66:第二端 68:帶螺紋孔 70:閥桿 72:螺桿部分 74:凸緣 76:端 101:閥 110:閥主體 116:保持空間 120:保持機構 124:O形環 128:保持突脊 130:通道 132:閥座 134:開口 140:閥部件 142:隔膜部分 144:孔口 146:上表面 150:外部分 152:下表面 154:內部分 160:閥頭 162:可嚙合部分/嚙合部分 165:表面 169:保持突脊 170:閥桿 174:凸緣 201:閥 210:閥主體 216:保持空間 230:通道 232:閥座 234:開口 236:頂部表面 240:閥部件 242:隔膜部分 260:閥頭 262:可嚙合部分/嚙合部分 263:接觸表面 266:端 270:閥桿 301:閥 310:閥主體 312:入口 314A:第一出口 314B:第二出口 316A:保持空間 316B:保持空間 318:O形環 320A:保持機構 320B:保持機構 322A:支撐表面 322B:支撐表面 326:溝槽 331A:第一區段 331B:第二區段 331C:第三區段 332A:第一閥座/閥座 332B:第二閥座/閥座 334A:開口 334B:開口 340A:閥部件/第一閥部件 340B:閥部件/第二閥部件 342A:第一隔膜部分/隔膜部分 342B:第二隔膜部分/隔膜部分/第二隔膜 346A:外表面 346B:外表面 348A:插入件 348B:插入件 360A:第一閥頭/閥頭 360B:第二閥頭/閥頭 362A:嚙合部分 362B:嚙合部分 370:閥桿 374:凸緣 376:端蓋部分/端 378:端蓋部分 380:彈簧 A:區域 D1:直徑 D2:直徑 F1:力 FP:流動路徑 FP1:流動路徑 FP2:流動路徑 FP3:流動路徑/第一流動路徑 FP4:流動路徑/第二流動路徑 X-X:線
參考形成本發明之一部分之附圖，且附圖圖解說明可實踐說明書中所闡述之閥及閥部件的實施例。 圖1係根據一實施例之一閥之一剖面圖。 圖2係圖1中之區域A之一放大圖。 圖3係圖1中之閥部件之一剖面圖。 圖4係圖1中之閥在一閥頭處於一關閉位置中時之一剖面圖。 圖5係根據另一實施例之閥之一剖面圖。 圖6係根據另一實施例之閥之一剖面圖。 圖7係根據另一實施例之一個三向閥之一剖面圖。 相似元件符號通篇表示相似部分。
1:閥
10:閥主體
12:入口
14:出口
16:保持空間
18:O形環
20:保持機構
30:通道
40:閥部件
42:隔膜部分/隔膜部件
60:閥頭
70:閥桿
76:端
A:區域
F1:力
FP:流動路徑
X-X:線

Claims (10)

  1. 一種用於控制一流體流動之閥，其包括： 一閥主體，其包括用於該流體之一入口及一出口； 一通道，其用於該流體，自該入口延伸至該出口，該通道包括一閥座；及 一閥部件，其包括一隔膜部分及附接至該隔膜部分之一閥頭，該隔膜部分包括自由聚四氟乙烯、經改性聚四氟乙烯及乙烯-四氟乙烯組成之群組選擇之至少一種聚合物，且該閥頭包括可與該閥座嚙合之一嚙合部分，該閥頭之該嚙合部分包括自由全氟烷氧基烷烴及氟化乙烯丙烯組成之群組選擇之至少一種聚合物， 其中該閥頭可相對於該閥座在一打開位置與一關閉位置之間移動。
  2. 如請求項1之閥，其進一步包括附接至該閥部件之一閥桿。
  3. 如請求項1之閥，其中該全氟烷氧基烷烴包括一C1-6 烷氧基團。
  4. 如請求項1之閥，其中該經改性聚四氟乙烯包含經改性四氟乙烯團及未改性四氟乙烯團，該經改性聚四氟乙烯含有5 wt%或不到5 wt%之該經改性四氟乙烯團。
  5. 一種用於一閥之閥部件，其包括： 一隔膜部分，其包括聚四氟乙烯、經改性聚四氟乙烯及乙烯-四氟乙烯中之一者；及 一閥頭，其可附接至該隔膜部分，該閥頭包括經組態以與界定於該閥中之一閥座嚙合之一嚙合部分，該閥頭之該嚙合部分包括全氟烷氧基烷烴及氟化乙烯丙烯中之一者。
  6. 如請求項5之閥部件，其中該隔膜部分包含一孔口，且閥桿延伸穿過該孔口並直接連接至該閥頭。
  7. 如請求項5之閥部件，其中該PFA包括一C1-6 烷氧基團。
  8. 如請求項5之閥部件，其中該經改性聚四氟乙烯包含經改性四氟乙烯團及未改性四氟乙烯團，該經改性聚四氟乙烯含有5 wt%或不到5 wt%之該經改性四氟乙烯團。
  9. 一種用於控制一流體流動之閥，其包括： 一閥主體，其包括用於該流體之一入口及一出口； 一通道，其用於該流體，自該入口延伸至該出口，該通道包括一閥座；及 一閥部件，包括： 一隔膜部分，其由包括一種氟聚合物之一不可熔融處理材料形成，及 一閥頭，其附接至該隔膜部分，該閥頭包括可與該閥座嚙合之一嚙合部分，該嚙合部分由包括一種氟聚合物之一可熔融處理材料形成， 其中該閥頭可相對於該閥座在一打開位置與一關閉位置之間移動。
  10. 如請求項9之閥，其中該不可熔融處理材料之一MIT撓曲壽命係至少一百萬。
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