TWI686556B

TWI686556B - 加熱閘閥

Info

Publication number: TWI686556B
Application number: TW108106502A
Authority: TW
Inventors: 許俊樹; 林賜民
Original assignee: 日揚科技股份有限公司
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2020-03-01
Also published as: TW202032044A

Abstract

一種加熱閘閥至少包含具有至少一閥口之閥體；閘板於閥體中進行位移以開啟或封閉閥口；以及加熱裝置用以加熱閘板且隨著閘板進行位移。藉此，可使得閥體與閘板加熱至所需溫度，藉以避免製程氣體中的粒子產生沉積。

Description

加熱閘閥

本創作係一種閘閥結構，且特別是有關於一種加熱閘閥。

閘閥常使用於製程室的流體管路間，其主要作為控制流體管路之開啟或關閉，以調節流體之流量與壓力控制等等。然而，閘閥的溫度通常低於製程室的溫度，因此當製程室中的高溫氣體接觸到閘閥時，氣體中的固體粒子就很容易沉積在閘閥，而污染或影響後續製程的進行。

有鑑於此，本創作的目的是提供一種加熱閘閥以解決傳統技術的問題。

為了達到上述目的，本創作提供一種加熱閘閥，至少包含具有至少一閥口之閥體；閘板於閥體中進行位移以開啟或封閉閥口；以及加熱裝置用以加熱閘板且隨著閘板進行位移。

本創作的加熱閘閥較佳為更包含驅動模組，其中驅動模組經由連動桿驅動閘板朝遠離或接近閥口之方向進行位移以升降高度。

本創作的加熱閘閥較佳為更包含一套筒，其中加熱裝置之引線組係穿設於套筒中，套筒的第一側連接閥體中的連動桿或閘板以進行位移，套筒的第二側延伸至閥體之外部。

本創作的加熱閘閥較佳為更包含軟管設於套筒之第二側。

本創作的加熱閘閥較佳為更包含蓋體設於閥體之一側。

其中，連動桿與該套筒係分別穿過蓋體上之第一穿槽與第二穿槽。

本創作的加熱閘閥較佳為更包含第一中空導筒設於第一穿槽之一側且位於蓋體與驅動模組之間，連動桿穿過第一中空導筒以連接驅動模組，以及第二中空導筒設於第二穿槽之一側，套筒穿過第二中空導筒。

其中，加熱裝置至少包含加熱元件及加熱引線連接加熱元件。

本創作的加熱閘閥較佳為更包含加熱夾克，用以包覆及加熱閥體，其中加熱夾克之開口係對應於閥體之閥口。

其中，閘板更包含兩板體，兩板體係朝彼此接近或遠離的方向進行位移以開啟或封閉閥口。

承上所述，依本創作之加熱閘閥，其可具有一或多個下述優點：

(1) 藉由加熱裝置來加熱閘板，以避免氣體中的固體粒子沉積於閘閥而影響後續製程的進行或造成汙染。

(2) 藉由閘板的特殊結構設計，可以讓連動桿帶動閘板進行橫向位移，以開啟或封閉閘口。且因為本創作設有軟管及套筒，因此在閘板進行橫向位移時，可以吸收位移偏差及提供緩衝功效。

為利瞭解本創作之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本創作配合圖式，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本創作實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本創作於實際實施上的權利範圍。此外，為使便於理解，下述實施例中的相同元件係以相同的符號標示來說明。且圖式所示的組件的尺寸比例僅為便於解釋各元件及其結構，並非用以限定。

另外，在全篇說明書與申請專利範圍所使用的用詞，除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露的內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本創作的用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本創作的描述上額外的引導。

關於本文中如使用“第一”、“第二”、“第三”等，並非特別指稱次序或順位的意思，亦非用以限定本創作，其僅僅是為了區別以相同技術用語描述的組件或操作而已。

其次，在本文中如使用用詞“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，其均為開放性的用語，即意指包含但不限於。

請參閱圖1至圖10，本創作的加熱閘閥可藉由加熱使得閘閥維持在所需的溫度，例如是維持在180℃至200℃，以防止製程氣體及其所攜帶的粒子遇冷產生沉積現象。本創作的加熱閘閥至少包含閥體10、閘板30及加熱裝置50。閥體10例如為具有中空內部12的長方體，閥體10的頂側具有開口14連通至中空內部12，且閥體10的兩側面具有閥口16連通至中空內部12。其中，閥體10與閘板30可例如為金屬、合金或其他合適材質。閥體10一側的閥口16係例如經由一製程管道而連通至製程室，閥體10另一側的閥口16則例如經由另一製程管道連通至抽真空裝置或其他裝置。其中，閥體10並不侷限於前述的長方體，也可以為其他適當的形狀。加熱裝置50的功率可例如介於200w至240w之範圍，較佳為240w，但不限定於此。

此外，本創作的加熱閘閥更可以具有可拆卸式的蓋體18。此蓋體18例如藉由螺接、套接、卡接或其他連接方式而可拆式連接閥體10的頂側，藉以覆蓋閥體10頂側的開口14。蓋體18可例如是氣密式連接閥體10的頂側，以密封開口14。舉例來說，可以藉由將O型環、橡膠墊圈等密封件設於蓋體18與閥體10之間，以達密封之目的。其中，蓋體18例如貫穿有第一穿槽22及第二穿槽24(即第一穿槽22及第二穿槽24貫穿蓋體18的上下兩端)。本創作的加熱閘閥更具有驅動模組40(driving module or driving device)設於閥體10的外部，且驅動模組40經由第一中空導筒42連接閥體10。在本創作的加熱閘閥中，閘板30係位於閥體10的中空內部12中，且驅動模組40係經由連動桿46驅動閘板30進行位移。第一中空導筒42設於蓋體18的第一穿槽22之外側，或者第一中空導筒42也可以穿設第一穿槽22。舉例來說，如圖3所示，第一中空導筒42穿設於第一穿槽22且第一中空導筒42的一端可以凸出於第一穿槽22。

本創作的加熱閘閥還可選擇性包含加熱夾克70，其中加熱夾克(Heating Jacket)70的尺寸略大於閥體10及蓋體18，為一種包覆式加熱器，可具有魔鬼氈等黏接結構，用以包覆閥體10及蓋體18。加熱夾克70的內部具有加熱線等加熱元件，藉由加熱閥體10以維持閥體10的溫度。且加熱夾克70的兩側分別具有開口72，其中開口72的形狀、尺寸與位置對應於閥體10兩側的閥口16。加熱夾克70例如包含外層耐熱布、保溫層、加熱線及內層耐熱布等多層結構，其中內層耐熱布係接觸閥體10，且加熱線位於保溫層與內層耐熱布之間，外層耐熱布則是位於保溫層的外側。惟，上述的加熱夾克70的結構型態僅為舉例，並非用以限定本創作的實施及其權利範圍。亦即，加熱夾克70也可為其他結構型態，只要能達到加熱及/或保溫的功效，即可適用於本創作。

詳言之，驅動模組40係例如為往復式氣動缸，且連動桿46的一側係例如連接往復式氣動缸的活塞桿，藉以隨著驅動模組40的運作而令連動桿46進行往復式位移。此外，連動桿46還穿過位於驅動模組40與蓋體18之間的第一中空導筒42以及穿過蓋體18上的第一穿槽22(第一中空導筒42可以穿設於第一穿槽22，或者位於第一穿槽22的外側)，藉以使得連動桿46的另一側連接位於閥體10的中空內部12中的閘板30。因此，當驅動模組40的活塞桿進行往復式位移時，驅動模組40即可經由連動桿46驅動閘板30進行往復式位移(即縱向位移)而升降高度，藉以使得閘板30於位移過程中進行縱向位移以朝著遠離或接近閥體10的閥口16的方向改變高度。詳言之，本創作的加熱閘閥的閘板30係設於閥體10的中空內部12中，且可於閥體10的中空內部12中藉由連動桿46的往復移動而進行縱向位移以升降高度，以及藉由閘板30的結構設計於位移過程中進行橫向位移以朝著遠離或接近閥體10的閥口16的方向移動而開啟或封閉閥體10兩側的閥口16。

詳言之，當連動桿46由上而下進行縱向位移時，則於縱向位移的後段過程，閘板30的兩個板體31可朝著接近閥口16的方向進行橫向位移，藉以封閉閥口16。反之，當連動桿46由下而上進行縱向位移時，則於縱向位移的前段過程，閘板30的兩個板體31可朝著遠離閥口16的方向進行橫向位移，藉以開啟閥口16。

除此之外，本創作的加熱閘閥還包含加熱裝置50，此加熱裝置50設於閘板30的一個或兩個板體31上，用以加熱閘板30且隨著閘板30進行縱向位移及橫向位移，且加熱裝置50例如包含加熱元件52，且可選擇性包含感溫元件54。如圖5所示，加熱元件52可例如是彎繞式設於板體31的表面，或者是設於板體31表面的凹槽中。其中加熱元件52更經由加熱引線53連接外部之控制裝置，藉以使得控制裝置可經由加熱引線53控制加熱元件52產生熱以升高閘板30的溫度。且感溫元件54更經由感溫引線55連接控制裝置，藉以將感溫元件54所測得的溫度數據經由感溫引線55傳輸給控制裝置，藉此控制裝置可依據此溫度數據控制加熱元件52產生熱源，使得閘板30維持在所需的溫度。其中，加熱元件52可例如為鎳鉻合金發熱體，加熱引線53可例如為金屬導線，感溫元件54可例如為熱電偶或熱電阻，感溫引線55可例如為金屬導線。藉由加熱裝置50，可以令閘板30維持在一預設溫度，例如為180℃至200℃，以避免氣體遇冷而使得固體粒子沉積於閥體10。前述的溫度僅為舉例，使用者可以依據流經閥體10的氣體性質，藉由控制裝置來調整加熱裝置50施予閥體10的加熱溫度，以避免發生沉積現象。

此外，本創作的加熱閘閥更包含中空的套筒56，其中加熱裝置50之加熱引線53與感溫引線55所構成的引線組係穿設於套筒56中，藉以由閥體10的內部沿伸至閥體10的外部。加熱裝置50之加熱引線53與感溫引線55構成引線組的外側也可例如包覆有筒體，其中此筒體與其內部的引線組係共同穿設於套筒56中。套筒56的第一側可直接連接或經由連接塊566間接連接閥體10中的連動桿46或閘板30，而被連動桿46帶動而同步進行位移。因此當連動桿46升降高度時，套筒56也可隨著連動桿46升降高度。套筒56的第二側例如穿過蓋體18的第二穿槽24以延伸至閥體10之外部，其中套筒56的第一側的端部較佳為具有開口，套筒56的第二側的端部較佳為呈密封狀態。本創作也可具有第二中空導筒57設於蓋體18的第二穿槽24之外側，或者第二中空導筒57也可以穿設第二穿槽24。舉例來說，如圖3所示，第二中空導筒57穿設於第二穿槽24且第二中空導筒57的一端可以凸出於第二穿槽24。

套筒56可以由閥體10的中空內部12穿過第二中空導筒57以凸出至閥體10的外部一段長度。當套筒56逐漸上升高度時，此凸出長度可隨之增大，當套筒56逐漸降低高度時，此凸出長度可隨之減小。此外，本創作的加熱閘閥於套筒56的第二側更設有軟管60，較佳為波紋管(Bellow)，藉以提供較佳密封效果。此外，本創作更可設有外殼80覆蓋軟管60及/或驅動模組40，以使整體外觀更為簡潔。由於，加熱裝置50設置於閘板30的一個或兩個板體31上，因此在開啟或關閉閘口16的過程中，加熱裝置50的加熱引線53及感溫引線55所組成的引線組也會進行縱向位移與橫向位移。所以，本創作藉由設置軟管60，可於閘板30的板體31進行縱向位移與橫向位移時，吸收加熱裝置50的加熱引線53及感溫引線55等引線組被板體31帶動所產生的縱向與橫向位移偏差，藉以提供緩衝功效。此外，本創作藉由設置套筒56且將加熱裝置50的加熱引線53及感溫引線55等引線組經由套筒56的第一側的開口穿設於套筒56中且延伸至套筒56的第二側，不僅可容忍位移偏差量且可適用於各種尺寸的閘閥，有助於加熱閘閥微型化。

本創作的閘板30藉由結構設計可產生橫向位移，且例如包含兩個板體31、夾持件33、固定板34及滾珠件35。兩個板體31的輪廓形狀例如為圓形，且板體31的外側周緣係用來貼住圓形閥口16周圍的閥體10表面，藉以選擇性密封閥體10的閥口16，且板體31的內側表面則具有一或多個限位槽32。此外，在板體31或閥口16周圍的閥體10上可以設置O型環、橡膠墊圈等密封件，以達氣密目的。其中，板體31的內側表面為平整面，而限位槽32係呈狹長型且縱向分佈於板體31的部分內側表面上，其中限位槽32的兩側分別具有兩個略成弧狀的限位區，上方的限位區321的深度較深，而下方的限位區322的深度較淺(限位區321的深度大於限位區322)，且這兩個限位區321、322之間的深度則呈現漸層式變化。固定板34係連接連動桿46，且滾珠件35設於固定板34上，滾珠件35的數量對應於限位槽32的數量。其中滾珠件35包含槽座351及滾珠352，槽座351固定於固定板34上，而滾珠352則是可自由滾動地限位在槽座351中。夾持件33為具有彈力的夾持片，且剖面形狀大致呈U字形，夾持件33的底緣則大致呈圓弧形(見圖6)，夾持件33的兩側頂緣則由下方分別勾扣住板體31的勾板311(見圖7及圖8)，藉此可利用夾持件33的彈力將兩個板體31壓向固定板34，且使得滾珠件35的滾珠352位於限位槽32中。

當連動桿46帶動固定板34由上往下位移時，整體的閘板30皆會同時往下移動，且當夾持件33的底部被閥體10的底部擋住而無法繼續往下移動時(夾持件33的底部抵接閥體10)，此時固定板34仍會持續往下移動，連帶使得滾珠件35的滾珠352從上方的限位區321移動至下方的限位區322。由於，限位區321的深度較深而限位區322的深度較淺，因此兩片板體31就會被滾珠件35逐漸撐開而抵住閥體10的閥口16，亦即使得閘板30密封閥體10的閥口16。反之，當連動桿46帶動固定板34由下往上位移時，滾珠件35的滾珠352會從下方的限位區322移動至上方的限位區321，由於限位區322的深度較淺而限位區321的深度較深，因此夾持件33會使得兩片板體31的距離更加靠近，亦即使得閘板30開啟閥體10的閥口16。

綜上所述，本創作的加熱閘閥，其可具有一或多個下述優點：(1) 藉由加熱裝置來加熱閘板，以避免氣體中的固體粒子沉積於閘閥而影響後續製程的進行或造成汙染。(2) 藉由閘板的特殊結構設計，可以讓連動桿帶動閘板進行橫向位移，以開啟或封閉閘口。且因為本創作設有軟管及套筒，因此在閘板進行橫向位移時，可以吸收位移偏差及提供緩衝功效。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

10:閥體 12:中空內部 14:開口 16:閥口 18:蓋體 22:第一穿槽 24:第二穿槽 30:閘板 31:板體 311:勾板 32:限位槽 321:限位區 322:限位區 33:夾持件 34:固定板 35:滾珠件 351:槽座 352:滾珠 40:驅動模組 42:第一中空導筒 46:連動桿 50:加熱裝置 52:加熱元件 53:加熱引線 54:感溫元件 55:感溫引線 56:套筒 57:第二中空導筒 566:連接塊 60:軟管 70:加熱夾克 72:開口 80:外殼 I-I、II-II:剖面線

圖1係繪示本創作之加熱閘閥的立體示意圖。

圖2係繪示本創作之加熱閘閥的前視示意圖。

圖3係繪示本創作之加熱閘閥的剖面示意圖，其中閘口處於關閉狀態。

圖4係繪示本創作之加熱閘閥的剖面示意圖，其中閘口處於開啟狀態(為使圖式簡潔，圖4中未繪示加熱夾克)。

圖5係繪示本創作之閘板的板體與加熱裝置的前視示意圖。

圖6係繪示本創作之閘板與加熱裝置的前視示意圖。

圖7係繪示沿圖6中的I-I剖面線所得的剖面示意圖，其中閘板的兩板體呈彼此遠離狀態。

圖8係繪示沿圖6中的I-I剖面線所得的剖面示意圖，其中閘板的兩板體呈彼此接近狀態。

圖9係繪示沿圖6中的II-II剖面線所得的剖面示意圖，其中閘板的兩板體呈彼此遠離狀態。

圖10係繪示沿圖6中的II-II剖面線所得的剖面示意圖，其中閘板的兩板體呈彼此接近狀態。

10:閥體

12:中空內部

14:開口

18:蓋體

22:第一穿槽

24:第二穿槽

30:閘板

31:板體

311:勾板

33:夾持件

34:固定板

40:驅動模組

42:第一中空導筒

46:連動桿

50:加熱裝置

53:加熱引線

55:感溫引線

56:套筒

57:第二中空導筒

566:連接塊

60:軟管

70:加熱夾克

80:外殼

Claims

一種加熱閘閥，至少包含：一閥體，具有至少一閥口；一蓋體，設於該閥體之一側；一閘板，於該閥體中進行一縱向位移以升降高度及一橫向位移以開啟或封閉該閥口；一加熱裝置，至少包含一加熱元件及一加熱引線，用以加熱該閘板且隨著該閘板進行該縱向位移與該橫向位移，該加熱元件設於該閘板上，該加熱引線連接該加熱元件；一套筒，於該閥體中進行該縱向位移，該套筒的一第一側位於該閥體中，該套筒的一第二側位於該閥體之外部；以及一軟管，密封該套筒之該第二側，該加熱裝置之該加熱引線係穿設於該套筒中且延伸至該套筒之該第二側，其中該加熱裝置之該加熱引線隨著該閘板進行該縱向位移及該橫向位移。
如申請專利範圍第1項所述之加熱閘閥，更包含一驅動模組，該驅動模組經由一連動桿驅動該閘板朝遠離或接近該閥口之方向進行該位移以升降高度。
如申請專利範圍第1項所述之加熱閘閥，更包含一密封件設於該閘板上。
如申請專利範圍第1項所述之加熱閘閥，其中該閥體為真空閥體。
如申請專利範圍第1項所述之加熱閘閥，其中該連動桿與該套筒係分別穿過該蓋體上之一第一穿槽與一第二穿槽。
如申請專利範圍第5項所述之加熱閘閥，更包含一第一中空導筒設於該第一穿槽中，該連動桿穿過該第一中空導筒以連接該驅動模組，以及一第二中空導筒設於該第二穿槽中，該套筒穿過該第二中空導筒。
如申請專利範圍第1項所述之加熱閘閥，其中該加熱裝置更包含一感溫元件及一感溫引線連接該感溫元件，該感溫元件設於該閘板上，該感溫引線係穿設於該套筒中且延伸至該套筒之該第二側。
如申請專利範圍第1項所述之加熱閘閥，更包含一加熱夾克，用以包覆及加熱該閥體，其中該加熱夾克之一開口係對應於該閥體之該閥口。
如申請專利範圍第1項所述之加熱閘閥，其中該閘板更包含兩板體，該兩板體係朝彼此接近或遠離的方向進行該橫向位移以開啟或封閉該閥口。