防沉积逆止阀的制作方法

1.本实用新型涉及一种逆止阀，尤其涉及一种防沉积逆止阀。


背景技术：

2.近年来，由于半导体技术不断地蓬勃发展，使得科技类产品得以大步跃进。在半导体晶片的制程中，晶片通常置于制程室中以进行相关的制程作业，且搭配真空泵来将制程室中的空气或气体抽出，使制程室保持在负压状态，亦即到某种程度的真空。
3.逆止阀(check valve)，又称止回阀、单向阀，可以提供自动阻止流体倒流的作用。当真空泵启动以进行抽真空时，逆止阀的阀瓣开启，使得流体可以从制程室中流出。而当真空泵关闭时，此时由于流体压差的因素，逆止阀的阀瓣会自动关闭，因此可以防止流体倒流回制程室。然而，于半导体制程中，气体反应物或气体所携带的固体颗粒容易沉积或累积在逆止阀中，这些沉积物会导致逆止阀的密合度不佳等问题，进而影响制程品质。


技术实现要素：

4.有鉴于上述现有技术的问题，本实用新型的一个目的就是在提供一种防沉积逆止阀，以解决逆止阀内部产生沉积现象而导致密合度不佳的问题。
5.为达前述目的，本实用新型提出一种防沉积逆止阀，至少包含：上法兰，具有第一开口，该上法兰于该第一开口的一侧形成有倒角环面；下法兰，具有第二开口；中隔框，设于该上法兰及该下法兰之间；以及密封元件，该密封元件的顶侧为锥形板，该密封元件轴向可动式设于该中隔框上，且该密封元件的该锥形板的环接区是恒保持实质平行地远离或抵接该倒角环面，其中该密封元件是借由移动至开启位置或闭合位置以对应地开启或闭合该上法兰的该第一开口，使得该上法兰的该第一开口连通或不连通该下法兰的该第二开口。
6.其中，该密封元件的该锥形板的该环接区的圆心角的角度实质相同于该倒角环面的倒角的角度。
7.其中，该密封元件的该锥形板的该环接区的该圆心角的角度小于90 度。
8.其中，该密封元件的底侧为导杆，且该密封元件于该闭合位置及该开启位置之间切换时，该导杆可动式限位于该中隔框的导槽中。
9.其中，该中隔框包含环状中空框体及横接杆，该横接杆连接于该环状中空框体的两侧，该导槽设于该横接杆上，且该密封元件轴向可动式设于该中隔框上时，该导槽的轴心为平行于该密封元件的该锥形板的轴心。
10.其中，该导杆一体式连接该锥形板。
11.其中，该导杆可拆卸式连接该锥形板。
12.其中，该防沉积逆止阀装设于制程室及抽气装置之间，当该抽气装置在抽气状态及停止抽气状态之间进行切换时，该密封元件对应地在该开启位置与该闭合位置之间进行位移，借以对应地允许该抽气装置抽除该制程室中的气体或防止该气体回流至该制程室中。
13.其中，该上法兰的该倒角环面具有第一气密垫圈，且该密封元件于该闭合位置时，该锥形板的该环接区抵接该上法兰的该倒角环面上的该第一气密垫圈。
14.其中，当该密封元件位于该开启位置时，该密封元件的该锥形板的一顶端的位置邻近该上法兰的该第一开口的第一侧。
15.其中，当该密封元件位于该闭合位置时，该密封元件的该锥形板的该顶端的位置位于该上法兰的该第一开口中。
16.其中，当该密封元件位于该闭合位置时，该密封元件的该锥形板的该顶端的位置邻近该上法兰的该第一开口的第二侧，该上法兰的该第一开口的该第二侧的位置相对于该上法兰的该第一开口的该第一侧的位置。
17.其中，该密封元件的该顶侧的该锥形板的表面进一步设有覆盖元件。
18.其中，该覆盖元件为含氟材料层。
19.其中，该密封元件的该锥形板的顶端为锥形、平面形或圆弧形。
20.其中，该密封元件的该锥形板的直径大于或等于该上法兰的该第一开口的内径。
21.其中，该中隔框螺接于该上法兰及该下法兰之间。
22.其中，该上法兰与该中隔框之间以及该下法兰与该中隔框之间分别设有第二气密垫圈。
23.本实用新型的防沉积逆止阀，更包含弹性元件设于该锥形板及该中隔框之间，且该导杆穿设该弹性元件。
24.其中，该弹性元件的直径介于该锥形板的直径及该导杆的直径之间。
25.承上所述，依本实用新型的防沉积逆止阀，相较于传统的平板式设计，将密封元件采用锥形板的设计，可以减少逆止阀中的低速区及洄流区的面积，避免气体反应物或气体所携带的固体颗粒沉积及累积于第一气密垫圈及密封元件上。因此，可以免于第一气密垫圈因沉积而造成密合度不佳的问题发生。另外，锥形板表面可选择性设有含氟材料镀层，以提高表面光滑度、减少摩擦。
26.在此，谨佐以较佳的实施例及配合详细的说明如后。
附图说明
27.图1为本实用新型的防沉积逆止阀的外观示意图。
28.图2为本实用新型的防沉积逆止阀的侧视图。
29.图3为本实用新型的防沉积逆止阀的剖面示意图。
30.图4为本实用新型的防沉积逆止阀的剖面分解示意图。
31.图5为本实用新型中密封元件的侧视图。
32.图6为本实用新型中锥形板的另一态样的剖面示意图。
33.图7为本实用新型中锥形板的又一态样的剖面示意图。
34.图8为本实用新型的防沉积逆止阀与制程室及抽气装置的示意图。
35.图9为本实用新型中锥形板与中隔框的另一态样的剖面分解示意图。
36.图10为本实用新型中锥形板与中隔框的又一态样的剖面分解示意图。
37.附图标记说明：
38.100：防沉积逆止阀
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42：锥形板
39.10：上法兰
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44：导杆
40.12：第一开口
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51：第一气密垫圈
41.14：倒角环面
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52：第二气密垫圈
42.20：下法兰
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θ：圆心角
43.22：第二开口
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α：倒角
44.30：中隔框
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60：覆盖元件
45.31：环状中空框体
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70：螺栓
46.32：导槽
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200：制程室
47.33：横接杆
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300：抽气装置
48.40：密封元件
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80：弹性元件
49.41：环接区
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r、r1、r2：直径
具体实施方式
50.为了有利于了解本实用新型的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效，在此将本实用新型配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的附图，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本实用新型实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的附图的比例与配置关系解读、局限本实用新型于实际实施上的权利范围。此外，为使便于理解，下述实施例中的相同元件系以相同的符号标示来说明。
51.另外，在全篇说明书与权利要求书所使用的用词，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此揭露的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本实用新型的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本实用新型的描述上额外的引导。
52.关于本文中如使用“第一”、“第二”、“第三”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本实用新型，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已。
53.其次，在本文中如使用用词“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，其均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
54.请一并参阅图1至图4，图1为本实用新型的防沉积逆止阀的外观示意图，图2为本实用新型的防沉积逆止阀的侧视图，图3为本实用新型的防沉积逆止阀的剖面示意图，图4为本实用新型的防沉积逆止阀的剖面分解示意图。
55.如图1至图4所示，本实用新型的防沉积逆止阀100至少包含有上法兰10、下法兰20及中隔框30。上法兰10具有第一开口12，且于第一开口 12的一侧形成有倒角环面14。下法兰20具有第二开口22。中隔框30设于上法兰10及下法兰20之间。密封元件40的顶侧为锥形板42，密封元件40 为轴向可动式设于中隔框30上，且密封元件40的锥形板42的环接区41为恒保持实质平行地远离或抵接倒角环面14，其中密封元件40借由移动至开启位置或闭合位置以对应地开启或闭合上法兰10的第一开口12，使得上法兰10的第一开口12连通或不连通下法兰20的第二开口22。
56.如图8所示，本实用新型的防沉积逆止阀100可装设于制程室200及抽气装置300之间。其中，抽气装置300例如，但不限于，真空泵，且真空泵可例如，但不限于，前级泵或涡轮分子式真空泵。当抽气装置300启动以呈抽气状态时，此时密封元件40之锥形板42的环接区
41将远离上法兰10 的倒角环面14，此时上法兰10的第一开口12不会被密封元件40所闭合(密封元件40位于开启位置)，因此上法兰10的第一开口12将会连通下法兰20 的第二开口22，使得制程室200中的气体可以被抽气装置300所抽离。而当抽气装置300关闭时，此时由于流体压差的因素，密封元件40将朝向上法兰 10移动直到锥形板42的环接区41抵接上法兰10的倒角环面14(此时密封元件40闭合上法兰10的第一开口12，且密封元件40位于闭合位置)，因此上法兰10的第一开口12将会不连通下法兰20的第二开口22，故可以防止流体倒流回制程室200。因此，当抽气装置300在抽气状态及停止抽气状态之间进行切换时，密封元件40对应地在开启位置与闭合位置之间进行位移，借以对应地允许抽气装置300抽除制程室200中的气体或防止气体回流至制程室200中。
57.在本实用新型中，当密封元件40位于开启位置时，密封元件40的锥形板42的顶端的位置邻近上法兰10的第一开口12的第一侧。另外，密封元件40的锥形板42的顶端的位置可例如是位于上法兰10的第一开口12的内部或外部。
58.而当密封元件40位于闭合位置时，密封元件40的锥形板42的顶端的位置位于上法兰10的第一开口12的内部。此时，锥形板42的顶端的位置邻近上法兰10的第一开口12的第二侧的位置，且上法兰10的第一开口12的第二侧的位置相对于上法兰10的第一开口12的第一侧的位置。上述第一开口12的第一侧朝向中隔框30，而第一开口12的第二侧远离中隔框30。
59.在本实用新型中，密封元件40的锥形板42的顶端可例如为锥形(见图3至图5)、平面形(见图6)或圆弧形(见图7)。上述锥形板42的顶端的形状仅为举例，并不加以限定。此外，在本实用新型中，无论锥形板42的顶端形状为何，锥形板42的环接区41(即与倒角环面14接触的区域)的圆心角θ的角度实质相同于倒角环面14的倒角α的角度，且可容忍误差约为10度。举例来说，环接区41的圆心角θ的角度与倒角环面14的倒角α的角度可例如具有下列关系式：α＝θ
±
10，即α的角度介于θ的角度加10度以及θ的角度减10度之间。因此，在密封元件40位移的过程中，锥形板42 的环接区41将会与倒角环面14恒保持实质平行。另外，密封元件40的锥形板42的环接区41的圆心角θ的角度系小于90度。举例来说，圆心角θ的角度较佳为介于45度至60度。更佳地，更佳圆心角θ的角度可为60度。上述圆心角θ的角度仅为举例，并不加以限定。
60.如前所述，密封元件40的顶侧为锥形板42，而密封元件40的底侧为导杆44。导杆44及导槽32的数量可分别为一个或多个。其中当密封元件40 于闭合位置及开启位置之间切换时，导杆44可动式限位于中隔框30上的导槽32中，其中导槽32可为单侧开孔的槽体，也可为双侧开孔的槽体。以导槽32为单侧开孔的槽体为例，当密封元件40位于闭合位置时，此时导杆44 的底端穿设于导槽32中的长度较小；而当密封元件40位于开启位置时，此时导杆44的底端穿设于导槽32中的长度较长。透过此种设计，可以让密封元件40受抽气装置300的运作而自由地上下移动，以达启闭第一开口12的目的。另外，导杆44的长度与导槽32的深度相对应，且导杆44的长度大于或等于密封元件40于开启位置与闭合位置之间的纵向距离。以导槽32为双侧开孔的槽体为例，导杆44穿设导槽32，导杆44的长度例如大于或等于密封元件40于开启位置与闭合位置之间的纵向距离。
61.中隔框30包含环状中空框体31及横接杆33，横接杆33连接于环状中空框体31的两侧，上述的导槽32设于横接杆33上，且密封元件40轴向可动式设于中隔框30上时，导槽32的
轴心平行于密封元件40的锥形板42 的轴心。以导杆44及导槽32的数量分别为一个为例，导槽32的轴心重叠于密封元件40的锥形板42的轴心。以导杆44及导槽32的数量分别为多个为例，导槽32的轴心则平行于密封元件40的锥形板42的轴心。较佳地，横接杆33可例如为一字型、y字型或十字形，以将环状中空框体31区分成两等份、三等份或四等份。且导槽32位于横接杆33的中心位置，使得位于锥形板42底端中心处的导杆44透过穿设于导槽32中，能够令锥形板42沿着第一开口12的轴心移动。
62.另外，在锥形板42及中隔框30之间，更可以设置弹性元件80，且导杆44穿设弹性元件80。弹性元件80可例如为弹簧，但不限定于此。透过设置弹性元件80，可以在密封元件40朝向闭合位置位移时提供辅助作用，以提高封合效果。其中，弹性元件80的直径r介于锥形板42的直径r1及导杆 44的直径r2之间，弹性元件80的直径r与锥形板42的直径r1及导杆44的直径r2可例如具有下列关系式：r2《r《r1，即弹性元件80的直径r介于锥形板42的直径r1及导杆44的直径r2之间。导杆44的直径r2较佳为外径。弹性元件80可设于导槽32的外部或导槽32中。如图9所示，弹性元件80设于导槽32的外部，且弹性元件80的两端分别用以抵接锥形板42的底侧及中隔框30的横接杆33。或者，如图10所示，弹性元件80设于导槽32中，弹性元件80的两端分别用以抵接锥形板42的底侧或导杆44及导槽32的内壁，且弹性元件80的直径r介于导杆44的直径r2(外径)及导槽32的内径之间。
63.密封元件40的材质可例如为不锈钢、铝或铝合金，但不限定于此。另外，密封元件40的顶侧的锥形板42的表面可进一步设有覆盖元件60。如图 5所示，在锥形板42的表面可全面性或部分设有覆盖元件60。覆盖元件60 可例如为含氟材料的镀层或者是镍层，以提高密封元件40表面的光滑度，借由降低摩擦力可减少沉积现象。另外，导杆44可例如一体式连接锥形板42。或者，导杆44也可例如可拆卸式连接锥形板42。导杆44及锥形板42的材质可例如是相同或不同的。其中，导杆44可拆卸式连接锥形板42的方式可例如采用螺接、锁接、卡接或磁吸等方式，但不限于此。以螺接方式为例，锥形板42及导杆44例如分别具有可彼此相互螺接的螺栓与螺孔，借以使得锥形板42可拆卸式连接导杆44。以锁接方式为例，锥形板42及导杆44可例如分别具有螺孔，且例如使用单一螺栓螺接锥形板42及导杆44的螺孔，借以使得锥形板42可拆卸式连接导杆44。
64.上法兰10的倒角环面14可例如具有第一气密垫圈51，且密封元件40 于闭合位置时，锥形板42的环接区41抵接上法兰10的倒角环面14上的第一气密垫圈51。另外，上法兰10与中隔框30之间以及下法兰20与中隔框 30之间可分别设有第二气密垫圈52。第一气密垫圈51及第二气密垫圈52的材质例如为橡胶，透过第一气密垫圈51及第二气密垫圈52，可以提高防沉积逆止阀100的气密效果。
65.密封元件40的锥形板42的直径可例如大于或等于上法兰10的第一开口12的内径，以便完整封合第一开口12。
66.中隔框30可例如螺接于上法兰10及下法兰20之间。举例来说，可借由螺栓70等连接元件，将上法兰10与中隔框30、下法兰20与中隔框30分别螺接在一起。上述连接方式仅为举例，也可透过卡扣或焊接等其他连接方式来将上法兰10与中隔框30、下法兰20与中隔框30连接在一起。
67.由于如果在第一气密垫圈51或是密封元件40上持续产生沉积物，将会造成气密效果不佳，影响逆止阀的功效。因此，本实用新型透过改良密封元件40的结构设计，可以减少
第一开口12处低速区(以及回流区)的面积，能够避免气体反应物或气体所携带的固体颗粒沉积及累积于第一气密垫圈51 上，也可以避免在密封元件40上产生沉积物，故可达到长效使用的功效。
68.综上所述，本实用新型的防沉积逆止阀，相较于传统的平板式设计，将密封元件采用锥形板的设计，可以减少逆止阀中的低速区及洄流区的面积，避免气体反应物或气体所携带的固体颗粒沉积及累积于第一气密垫圈及密封元件上。因此，可以免于第一气密垫圈因沉积而造成密合度不佳的问题发生。另外，锥形板表面可设有含氟材料等镀层，以提高表面光滑度、减少摩擦。
69.以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本实用新型的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的权利要求书中。