TW202521868A - 具有限位保護之閥門 - Google Patents

Abstract

一種閥門包括驅動桿、隔膜和腔室。腔室容納隔膜，當隔膜被驅動到達腔室底部時能阻斷腔室。限制元件圍繞驅動桿以容納驅動桿的一段，並且限制元件可被設定以防止驅動桿被過度驅動。

Description

具有限位保護之閥門

本申請相關於閥門，更具體地相關於用於控制化學溶液、水等流體的具有隔膜的閥門。

在許多製造過程中，例如當製藥廠生產藥品時，或當半導體工廠塗覆晶片表面以形成均勻厚度的薄膜時，需要控制量的化學溶液或水。因此，許多行業都需要精密的閥門。隔膜閥透過隔膜將控制元件與液體分開，使得隔膜上方的控制元件不會被液體腐蝕。然而，閥門很精細脆弱，因此很容易因過度驅動而產生過大的力而損壞。特別是隔膜密封損壞，會造成洩漏和流量控制不準確。因此，需要一種能夠防止過度驅動的閥門。

本發明揭示一種能防止過度驅動的閥門，以精確地控制驅動元件的深度並防止閥門損壞。

本發明的一個態樣提供了一個包含控制器和主體的閥門。控制器包括驅動桿、隔膜和內殼。驅動桿被驅動以移動隔膜。內殼安裝在控制器內部，內殼具有通孔，用於容納部分驅動桿。主體包括開口和腔室。此開口被控制器覆蓋。隔膜在腔室內移動，其中當隔膜被驅動到達腔室底部便阻斷腔室。限制元件環繞驅動桿以容納驅動桿的一段，並且限制元件被配置為固定在驅動桿的一位置以防止驅動桿被過度驅動。

本發明的另一態樣提供了一種包括控制器和主體的閥門。控制器包括驅動桿、汽缸、氣動孔和隔膜。驅動桿被驅動而使隔膜移動，驅動桿的中段具有活塞。汽缸覆蓋控制器。氣動孔透過將空氣泵入汽缸和活塞之間的空間或從汽缸和活塞之間的空間排出空氣來移動驅動桿。主體包括開口和腔室。開口被控制器覆蓋。隔膜在腔室內移動，並且腔室被驅動到達腔室底部的隔膜阻斷。限制元件安裝在內殼上，圍繞驅動桿以容納驅動桿的一段並將活塞與內殼隔開。限制元件的厚度可調整以設定驅動桿的該段的長度，以防止驅動桿被過度驅動。

本發明的另一態樣提供了一種包括控制器和主體的閥門。控制器包括驅動桿、隔膜和內殼。驅動桿被驅動以移動隔膜。內殼安裝在控制器內部，內殼具有通孔，用於容納部分驅動桿。主體包括開口和腔室。此開口被控制器覆蓋。腔室包含在腔室內移動的隔膜，其中腔室在隔膜被驅動到達腔室底部時阻斷。限制元件圍繞驅動桿以容納驅動桿的一段，並且限制元件可調整以防止驅動桿被過度驅動。

上文廣泛概述本發明的特徵和技術優點，以更好地理解本發明的實施方式。本發明的特徵和優點將在下文中描述，並且形成本發明請求項的保護標的。習知本領域技藝者應可理解，本發明的概念和具體實施例可能被修改或設計成實現與本發明內容相同目的的其他結構或方法，這樣的等效構造不脫離請求項中闡述的本發明的精神和範圍。

下文提供許多用於實施本發明之不同特徵的不同實施例。圖式標記可以在整個實施例中重複，但不一定意味著一個實施例的特徵適用於另一個實施例，即使它們有相同的標記。應理解，雖然術語第一、第二、第三等可以用於描述各種元件、組件、區域、層或段，但是這些元件、組件、區域、層或段不限於這些術語。相反地，這些術語僅用於區分一個元件、組件、區域、層或段與另一個區域、層或段。這裡使用的術語僅是為了描述特定實施例，並非意在限制本發明。如本文所用，單數形式「一」、「一個」和「該」也意指包括複數形式，除非上下文另有說明。也應理解，術語「包括」和「包含」在本說明書中意指所陳述的特徵、整體、步驟、操作、元件或組件，也意指附加其他特徵、整體、步驟、操作、元件、組件或其群組。

以下將參考附圖詳細描述本發明實施例的閥門。

圖1是根據本發明實施例的隔膜閥10的立體圖。圖2是圖1中的隔膜閥10的控制器100的立體圖。並且，圖3是圖1中的隔膜閥10的主體200的立體圖。如圖1所示，本發明的隔膜閥10包括控制器100和主體200。如圖2所示，控制器100包括旋鈕120和隔膜140。隔膜140連接到旋鈕120並由旋鈕120驅動。如圖3所示，主體200包括開口210、腔室285和通道280。開口210 被如圖1所示的控制器100的螺紋套筒126覆蓋並密封。控制器100 被旋入開口210的螺管 226。

如圖1和圖3所示，隔膜閥10安裝在管線360a、360b之間。管線360a、360b分別連接至隔膜閥10的入口260a和出口260b，而管線連接器340a、340b分別安裝在螺管240a、240b。此外，加強肋220加強了腔室285的結構，並且側面所示的箭頭290指示了流動的方向。

圖4是根據圖2的實施例的控制器100的剖面圖，圖5A是根據圖2的實施例的控制器100的爆炸圖。控制器100包括驅動桿132和隔膜140。驅動桿132上安裝有旋鈕120，用於轉動驅動桿132，旋鈕120隨驅動桿132移動。驅動桿132被驅動移動一段距離，從而驅動隔膜140。隔膜140在圖3所示的腔室285內部移動。該腔室285被驅動到達腔室285底部的隔膜140阻斷。限制元件122旋入並環繞驅動桿132以容納驅動桿132的一段。旋鈕120具有開口殼體121以容納限制元件122。

圖5B是根據圖5A的實施例的旋鈕120和限制元件122的立體圖。旋鈕120的開口殼體121的內壁上具有縱向突起和凹槽，以與限制元件122的外壁上的縱向突起和凹槽配合。

當開口殼體121被限制元件122插入後，限制元件122被配置為固定在驅動桿132的一位置，以防止驅動桿132被過度驅動。控制器100內部安裝有內殼128，內殼128具有通孔，用於容納部分驅動桿132。螺紋套筒126環繞內殼128並覆蓋開口 210(請參考圖3)。限制元件122與驅動桿132一起移動，直至限制元件122接觸內殼128，當限制元件122停止移動時，驅動桿132停止移動。選擇性地，突出環133環繞驅動桿132的底端，以防止驅動桿132脫離內殼128。在驅動桿132下方，連接器134具有供隔膜140插入的桿和供驅動桿132插入的圓形凹口。凸緣136和墊圈138安裝在隔膜140上方和內殼128內部。選擇性地，色環124環繞內殼128的上開口。當隔膜140到達完全阻斷圖3所示的主體200的腔室285的位置時，色環124被旋鈕120完全覆蓋。

圖6是根據本發明另一實施例的隔膜閥10a的立體圖。圖7是圖6中的隔膜閥10a的控制器100a的立體圖。作為替代實施例，圖2的控制器100可以圖7所示的氣動控制器100a取代。如圖6所示，隔膜閥10a包括控制器100a和主體200。如圖7所示，控制器100a包括汽缸120a和隔膜140。經由氣動出口154和氣動入口156泵送和排出空氣以驅動隔膜140。

圖8是根據圖7的實施例的控制器的剖面圖，並且圖9是根據圖7的實施例的控制器的爆炸圖。在控制器100a中，驅動桿132a在中段具有活塞131。汽缸120a覆蓋控制器100a。氣動出口154和氣動入口156透過將空氣泵入汽缸120a和活塞131之間的空間以及從汽缸120a和活塞131之間的空間排出空氣來移動驅動桿132a。當驅動桿132a移動時，隔膜140由驅動桿132a驅動。為了穩定組件，凸緣136a和襯套135安裝在隔膜140上方以及圖3所示的主體200的開口210內部。開口210被控制器100a覆蓋。隔膜140在腔室285內部移動，並且腔室285被驅動到達腔室285底部的隔膜140阻斷。控制器100a內部安裝有內殼128a，其中內殼128a具有通孔，用於容納驅動桿132a的一段。螺紋套筒126環繞內殼128a並覆蓋圖3所示的開口210。內殼128a和殼安裝座129連接以固定螺紋套筒126。汽缸120a安裝在內殼128a上，並且殼安裝座129設置在開口210內。限制元件122a安裝在內殼128a上以圍繞驅動桿132a以容納驅動桿132a的一段，並將活塞131與內殼128a分離。活塞131隨驅動桿132a移動，直到活塞131接觸限制元件122a。當活塞131停止移動時，驅動桿132a停止移動。限制元件122a的厚度可調整以設定驅動桿132a被容納的長度，以防止驅動桿132a被過度驅動。為了防止洩漏，第一O形環130a位於活塞131的邊緣處，第二O形環130b環繞活塞131下方的驅動桿132a。

圖10是螺栓160的立體圖，其上有標記161-164以指示隔膜140的深度。螺栓160的第一端具有標記161-164，並以第二端166安裝在驅動桿132a的頂端上。參見圖9，透明蓋152位於圓柱體120a上，以覆蓋螺栓160。標記161-164是不同的顏色層，當驅動桿132a插入內殼128a中的部分較少時，透明蓋152中顯示較多層。

綜上所述，本發明實施例所述的隔膜閥能夠進行精密且準確的流體控制，有利於用於例如半導體生產線或各種化學品生產線。

儘管已經詳細描述了本發明及其優點，但是應當理解，在不脫離請求項所述之本發明的精神和範圍的情況下，可以進行各種改變、替換和變更。例如，上面討論的許多過程可以以不同的方法來實現並被其他過程或其組合取代。此外，本申請的範圍不限於說明書中所述的裝置、製程、組合物、手段、方法或步驟的特定實施例。因此，後附請求項旨在將這樣的裝置、製程、組合物、手段、方法或步驟納入其範圍內。

10:隔膜閥 10a:隔膜閥 100:控制器 100a:控制器 120:旋鈕 120a:汽缸 121:開口殼體 122:限制元件 122a:限制元件 124:色環 126:螺紋套筒 128:內殼 128a:內殼 129:殼安裝座 130:O形環 130a:O形環 130b:O形環 130c:O形環 131:活塞 132:驅動桿 132a:驅動桿 133:突出環 136:凸緣 136a:凸緣 138:墊圈 140:隔膜 141:凹口 142:圓錐形突起 144:環形凹槽 145:平坦區域 146:柔性環 148:溝槽環 152:透明蓋 154:氣動出口 156:氣動入口 160:螺栓 161:標記 162:標記 163:標記 164:標記 166:螺栓第二端 200:主體 210:開口 220:加強肋 222:環形凸起 224:隔膜安裝座 226:螺管 240a:螺管 240b:螺管 260a:入口 260b:出口 280:通道 285:腔室 290:箭頭 340a:管線連接器 340b:管線連接器 360a:管線 360b:管線

藉由結合圖式，可以從實施方式和請求項得到對本發明更完整的理解，其中： [圖1]是根據本發明實施例的隔膜閥的立體圖； [圖2]是隔膜閥的控制器的立體圖； [圖3]是圖1的隔膜閥的主體的立體圖； [圖4]是根據圖2的實施例的控制器的剖面圖； [圖5A]是根據圖2的實施例的控制器的爆炸圖； [圖5B]是根據圖5A的實施例的旋鈕和限制元件的立體圖； [圖6]是根據本發明另一實施例的隔膜閥的立體圖； [圖7]是圖6中隔膜閥的控制器的立體圖； [圖8]是根據圖7的實施例的控制器的剖面圖； [圖9]是根據圖7的實施例的控制器的爆炸圖；及 [圖10]是螺栓的立體圖，具有用以指示隔膜深度的標記。

100:控制器

120:旋鈕

121:開口殼體

122:限制元件

124:色環

126:螺紋套筒

128:內殼

130:O形環

131:活塞

132:驅動桿

133:突出環

136:凸緣

138:墊圈

140:隔膜

Claims (10)

1. 一種隔膜閥，包括： 一控制器，包括： 一驅動桿； 及 一隔膜，其由該驅動桿驅動； 一主體，包括： 一開口，其被該控制器覆蓋；及 一腔室，其容納在其內部移動的該隔膜，其中該腔室被驅動到達該腔室底部的該隔膜阻斷；及 一限制元件，其包圍該驅動桿以容納該驅動桿的一段，其中該限制元件被固定在該驅動桿的一位置，以防止該驅動桿被過度驅動。
2. 如請求項1所述的隔膜閥， 其中該控制器更包括： 一旋鈕，其用於旋轉該驅動桿，其中該旋鈕與該驅動桿一起移動，且該旋鈕具有用於容納該限制元件的一開口殼體，並且該開口殼體在一內壁上具有複數縱向突起和凹槽，以匹配該限制元件的一外壁上的複數縱向突起和凹槽；及 一內殼，其安裝在該控制器內部，其中該內殼具有用於容納該驅動桿的一部分的一通孔。
3. 如請求項2所述的隔膜閥， 更包括一彩色環，其圍繞該內殼的一上部開口，其中當該隔膜到達完全阻斷該腔室的位置時，該彩色環被該旋鈕完全覆蓋。
4. 如請求項2所述的隔膜閥，更包括： 一螺紋套筒，其圍繞該內殼並覆蓋該開口的； 一突出環，其圍繞該驅動桿的底端的，以防止該驅動桿脫離該內殼；及 一連接器，該連接器具有插入該隔膜中的桿和待由該驅動桿插入的圓形凹口。
5. 一種隔膜閥，包括： 一控制器，包括： 一驅動桿，其上設有一活塞； 一汽缸，其覆蓋該控制器； 一氣動孔，用於透過將空氣泵入該汽缸和該活塞之間的空間或從該汽缸和該活塞之間的空間排出空氣來移動該驅動桿； 一隔膜，其由該驅動桿驅動；及 一內殼，其安裝在該控制器內部； 一主體，包括： 一開口，其被該控制器覆蓋；及 一腔室，其容納在其內部移動的該隔膜，其中該腔室被驅動到達該腔室底部的該隔膜阻斷；及 一限制元件，其安裝在一內殼上，用於圍繞該驅動桿以容納該驅動桿的一段並位在該活塞與該內殼之間， 其中該限制元件被固定在該驅動桿的一位置，以防止該驅動桿被過度驅動。
6. 如請求項5所述的隔膜閥，其中 該活塞與該驅動桿一起移動，直到該活塞接觸該限制元件，並且當該活塞停止移動時，該驅動桿停止移動；及 該內殼具有用於容納該驅動桿的一段的一通孔。
7. 如請求項6所述的隔膜閥，更包括： 一螺紋套筒，其圍繞該內殼並覆蓋該開口，其中該內殼和該殼安裝座連接以固定該螺紋套筒，該汽缸安裝在該內殼上，並且該殼安裝座設置在該開口內； 一螺栓，其一第一端具有複數標記，並以一第二端安裝在該驅動桿的一頂端； 及 一透明蓋，其設置在該汽缸上，用於蓋住該螺栓， 其中該複數標記具有複數顏色層，當該驅動桿插入該內殼的部分較少時，該透明蓋中顯示該複數顏色層中的較多層。
8. 如請求項6所述的隔膜閥， 更包括： 一第一O形環，其位於該活塞的一邊緣處的；及 一第二O形環，其位在該活塞下方環繞該驅動桿。
9. 一種隔膜閥，包括： 一控制器，包括： 一驅動桿； 一隔膜，其由該驅動桿驅動；及 一內殼，其安裝在該控制器內部，其中該內殼具有用於容納該驅動桿的一部分的一通孔； 一主體，包括： 一開口，其被該控制器覆蓋；及 一腔室，其容納在其內部移動的該隔膜，其中該腔室被驅動到達該腔室底部的該隔膜阻斷；及 一限制元件，其包圍該驅動桿以容納該驅動桿的一段，其中該限制元件的一厚度被設定以設定該驅動桿的該段的一長度，以防止該驅動桿被過度驅動。
10. 如請求項9所述的隔膜閥，更包括一突出環，其圍繞該驅動桿的一底端，以防止該驅動桿脫離該內殼。