專利名稱：腐蝕性氣、液用的隔膜式流量閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及強腐蝕流體用的隔膜式流量閥，尤其適合制取半導體材料的硅外延、砷化鎵外延及氮化硅氣相集成淀積等設備中管路系統使用。
制取半導體材料所用的硅外延爐或砷化鎵外延爐主要由反應室和管路系統構成。將晶核置于反應室中，由管路系統向反應室內通過H帶入SiCl6或SiH4做為生長源和帶入PCl3或AsCl3或B2H6等做為摻雜源，生長源是制取半導體的材料，摻雜源用來控制半導體材料的性能如電阻率。因此，管路系統及管路系統中的零部件是外延爐必不可缺少的重要組成部分。在管路系統中所使用的各種閥主要有電磁閥和流量閥，前者用來控制介質的流動方向以實現自動化操作，后者用來控制介質的流量。電磁閥和流量閥兩者可根據需要單獨設置，也可以將兩者組合成對使用，達到自動控制介質流量和流向的目的。目前所使用的隔膜流量閥，主要由閥座1、閥體2、旋鈕3、調節螺母4、螺桿5、定位銷釘6、針型隔膜7等組成(
圖1)，閥座1與隔膜7均用耐腐蝕塑料制成，調節螺母4與螺桿5之間螺紋配合，螺桿5用定位銷釘6導向做直線運動，螺桿下端與針型隔膜7連接。使用時，旋轉旋鈕3，調節螺母4旋轉，螺桿5做直線運動，使針閥隔膜7上的閥針與閥口密合或打開。這種閥的缺點是顯而易見的，首先，閥針與閥口是剛性接觸，因為旋轉旋鈕使螺桿5直接將閥針壓在閥口上，用力不當或過大極易造成閥針或閥口的損壞，造成閥的泄漏而必須更換零件；其二，在閥關閉情況下，當管路錯接反向、或出口端介質壓力高于入口端時，介質反向流動，將會導致隔膜破裂；第三，由于隔膜的破裂使介質竄入隔膜以上的金屬零件中，造成金屬零件銹蝕和銹蝕物進入管路，影響了介質的純度，因此也就影響了產品的質量。
本實用新型的目的是要設計一種新型的隔膜式流量閥，使閥針與閥口間的接觸為彈性接觸，在保證閥針與閥口密合性能前提下保護閥針與閥口不易損壞。
本實用新型的另一目的是要求介質反向通過隔膜式流量閥時，不易造成隔膜破裂。
本實用新型所述的隔膜式流量閥主要由閥座、與閥座連接成一體的閥體、安裝在閥體內的調節螺母和調節螺桿、隔膜、與隔膜連接成一體的閥針、使閥針與閥口間有一定壓力的彈簧所組成。調節螺母和調節螺桿間為螺紋配合傳動，使閥針能上下移動，通過彈簧的壓力使閥針能在一定壓力下與閥口密合或打開。為了防止腐蝕性氣、液體對閥的腐蝕，閥座、閥針和隔膜均應采用耐腐蝕材料。
附
圖1 已有隔膜式流量閥的裝配圖。
附圖2 本實用新型的一種隔膜式流量閥的裝配圖。
附圖3 本實用新型的另一種隔膜式流量閥的裝配圖。
下面結合實施例對本實用新型所述隔膜式流量閥作進一步的闡述
本實施例的隔膜式流量閥包括閥座22、閥針23、隔膜24、閥體25、調節螺母26、旋鈕27、調節螺母的機械限位機構、彈簧頂絲32、調節螺桿33、壓力彈簧34、定位螺釘36、彈簧導柱37。閥座22與閥體25間用螺釘21連成一體，在閥體25內孔中安裝了調節螺母26，調節螺母26上端裝有旋鈕27，調節螺母26與調節螺桿33間采用螺紋配合方式傳動，調節螺桿33與彈簧頂絲32間的裝配也采用螺紋配合，裝在調節螺桿33內孔下端的彈簧導柱37可在調節螺桿內孔中移動，彈簧頂絲32與彈簧導柱37之間有壓力彈簧34，隔膜24的外圓周壓在閥體與閥座之間，中央部位與彈簧導柱連接，閥針23安裝在隔膜24的中心孔內，閥針中心對準閥座22的閥口中心，調節螺桿33與閥體25間有使調節螺桿作直線運動的導向機構，閥座22可以是為每個流量閥單獨設置的，也可以是管路系統中若干閥所共有的閥座。要求閥關閉時，轉動旋鈕使調節螺母26轉動，調節螺桿33向下運動，閥針23封住閥口，閥針與閥口之間的壓力取決于彈簧34，而彈簧34的壓力是安裝閥時予先調整好的。打開閥時，反向轉動旋鈕，調節螺桿33帶動彈簧頂絲32、彈簧34、彈簧導柱37和隔膜24和閥針23一起上升，閥開度的大小取決于旋鈕反向轉動的角度。
為了進一步提高閥的調整靈敏程度和調整時能精確地手控旋鈕，在調節螺桿33與調節螺母26之間增設一個壓力彈簧29，通過彈簧29的壓力消除了調節螺母26與調節螺桿33之間傳動螺紋間的間隙，在彈簧29與調節螺母之間增設一鋼球28，則更能使旋鈕轉動靈活(圖3)。
由于此種閥開口度小(約在1.5－2mm之內)，要求調節螺母26僅在360°之內旋轉即可，為此在閥體25的適當位置上安裝了定位銷釘30，在調節螺母26上也安裝了一個定位銷釘31，當定位銷釘31在旋轉過程中碰到定位銷釘30時，調節螺母不能再繼續轉動(圖2)。
保證調節螺桿33直線運動則必須在閥體25和調節螺桿33之間有導向機構，為了簡化結構和便于制造起見，這種導向機構是在調節螺桿33下部適當部位打入一個開口墊35，使調節螺桿33與開口墊構成一牢固整體，閥座25上的定位螺釘36伸入開口墊35的開口內，定位螺釘36限定調節螺桿33做直線運動。
為了加強防腐蝕效果，閥座和隔膜均采用聚四氟乙烯材料制成，閥針采用聚三氟乙烯或聚全氟材料制成。
本實用新型的優點在于1〉由于機械限位及彈簧的作用，隔膜上的閥針與閥口之間形成非剛性接觸，防止閥針不受約束過分擠入閥口，造成閥針和／或閥口的損壞，延長了閥的工作壽命，尤其對于較昂貴的多個閥所共用的閥座，在經濟上更有明顯意義。
2〉同樣由于機械限位及彈簧的作用，不但保證了閥針與閥口的密合，而且在閥口磨損時能自動調節補償，保證閥針與閥口的密合性能。
3〉在閥關閉情況下，如管路中介質壓力超過彈簧壓力時，介質自動沖開閥針，因此也可以做為安全閥使用。
4〉當介質因管路錯接反向時，隔膜連同閥針能自動被介質沖開，不致發生隔膜破裂，因此也就避免了介質進入隔膜上部造成金屬零件銹蝕，影響介質純度和產品質量。
5〉用聚四氟乙烯代替已有技術中使用的氟橡膠隔膜，使其防老化，抗腐蝕性能大為提高。
權利要求1.腐蝕性氣、液用的隔膜式流量閥，包括閥座22、閥體25、調節螺母26、調節螺桿33、隔膜24、閥針23、旋鈕27，調節螺母26和調節螺桿33間為螺紋傳動，隔膜邊緣壓在閥體閥座之間，調節螺桿33與閥體25間有限定調節螺桿33做直線運動的導向機構，其特征是1)調節螺桿33為有中心孔的零件，其內孔上部有彈簧頂絲32、下部有彈簧導柱37，在彈簧頂絲32與彈簧導柱37間有壓力彈簧34，彈簧頂絲32的外徑與調節螺桿33內孔螺紋連接，彈簧導柱37可在調節螺桿33內孔中移動，彈簧導柱37與隔膜24連成整體，閥針23安裝在隔膜中心下端；2)閥體25與調節螺母26間有限定調節螺母26旋轉角度的機械限位機構。
2.根據權利要求1所述的腐蝕性氣、液用的隔膜式流量閥，其特征是在調節螺母26與彈簧頂絲32之間有壓力彈簧29。
3.根據權利要求2所述的腐蝕性氣、液用的隔膜式流量閥，其特征是閥體25的適當位置上安裝了定位螺釘30，在調節螺母26上安裝了能撞到定位螺釘30的另一個定位螺釘31。
4.根據權利要求3所述的腐蝕性氣、液用的隔膜式流量閥，其特征是有一個與調節螺桿33裝配成牢固整體的開口墊35，定位螺釘36固定在閥體上并伸入開口墊35的開口當中。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的腐蝕性氣、液用的隔膜式流量閥，其特征是閥座和隔膜均采用聚四氟乙烯材料制成，閥針用聚三氟乙烯或聚全氟材料制成。
專利摘要本實用新型為隔膜式流量閥，適合強腐蝕性流體使用，包括閥座、閥體、調節螺母、調節螺桿、隔膜及閥針、壓力彈簧、旋鈕等，特點是閥針與閥口為非剛性接觸，使閥針與閥口不易損壞且磨損后仍能保持密合；當管路中介質超壓時，介質沖開閥針泄壓，可做為安全閥使用，當管路方向接反時，隔膜連同閥針被沖開，不致因發生隔膜破壞而導致銹蝕閥內金屬零件影響介質純度和降低產品質量。該閥可廣泛用于制取半導體材料的外延爐管道系統中。
文檔編號F16K7/12GK2056715SQ8921672
公開日1990年5月2日 申請日期1989年9月19日 優先權日1989年9月19日
發明者陳棣 申請人:陳棣