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1、(10)申请公布号 CN 103688092 A (43)申请公布日 2014.03.26 CN 103688092 A (21)申请号 201280036020.3 (22)申请日 2012.07.18 61/509,765 2011.07.20 US 13/549,771 2012.07.16 US F16K 3/04(2006.01) F16K 17/24(2006.01) F16K 51/02(2006.01) (71)申请人 磁性流体技术 （美国） 公司 地址 美国加利福尼亚州 (72)发明人 P辛 (74)专利代理机构 北京金阙华进专利事务所 ( 普通合伙 ) 11224 代理人 。
2、陈建春 (54) 发明名称 多叶片节流阀 (57) 摘要 本发明涉及用于真空处理室的多叶片节流 阀， 包括 ： 具有暴露于所述真空处理室的内部和 暴露于大气压的外部的节流室主体， 所述节流室 主体形成用于控制所述真空处理室内的真空的贯 通开口 ； 安装在所述贯通开口内以控制气体流过 所述贯通开口的多个可旋转叶片， 其中每一可旋 转叶片包括与其流体连通并沿其纵向设置的冷却 流体通路 ； 及设置在所述节流室主体的外部上并 与其连接的驱动机构， 用于旋转所述多个可旋转 叶片以改变工艺气体的流动。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.01.20 (86)PCT国际申请的。
3、申请数据 PCT/US2012/047102 2012.07.18 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/012880 EN 2013.01.24 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 12 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 附图12页 (10)申请公布号 CN 103688092 A CN 103688092 A 1/2 页 2 1. 用于真空处理室的多叶片节流阀， 所述阀包括 ： 具有暴露于所述真空处理室的内部和暴露于大气压的外部的节流室主体， 所述节流室 主体形成用于控制所述真空处理室内的真空。
4、的贯通开口 ； 安装在所述贯通开口内以控制气体流过所述贯通开口的多个可旋转叶片， 其中每一可 旋转叶片包括与其流体连通并沿其纵向设置的冷却流体通路 ； 及 设置在所述节流室主体的外部上并与其连接的驱动机构， 用于旋转所述多个可旋转叶 片以改变工艺气体的流动。 2. 根据权利要求 1 所述的多叶片节流阀， 其中所述冷却流体通路为沿可旋转叶片纵向 设置的冷却管道。 3. 根据权利要求 2 所述的多叶片节流阀， 其中所述冷却管道选自下组 ： 直管、 正弦曲线 形管、 方波形管、 一对纵向管道并在一端具有连接该对纵向管道的横向管道、 在内管和外管 之间形成流路的一对同心管道、 及纵向热管。 4. 根据。
5、权利要求 1 所述的多叶片节流阀， 其中所述多个可旋转叶片中的每一叶片包括 沿其纵向设置并串行互连以形成单一连续流路的冷却管道。 5. 根据权利要求 1 所述的多叶片节流阀， 其中所述驱动机构包括驱动臂、 固定连接到 每一可旋转叶片的旋转臂、 及使一可旋转叶片的旋转臂与串联的相邻可旋转叶片的旋转臂 枢轴连接的连杆臂， 其中一连杆臂连接到所述驱动臂。 6. 根据权利要求 5 所述的多叶片节流阀， 其中所述旋转臂的一端连接到可旋转叶片及 另一端连接到所述连杆臂。 7. 根据权利要求 1 所述的多叶片节流阀， 还包括连到所述多个可旋转叶片中的每一叶 片的碎屑罩。 8. 根据权利要求 1 所述的多叶片。
6、节流阀， 其中所述节流室主体包括第一法兰模板、 第 二法兰模板及连接在所述第一法兰模板和所述第二法兰模板之间的叶片室外壳， 所述叶片 室外壳包含所述多个可旋转叶片。 9. 根据权利要求 8 所述的多叶片节流阀， 其中所述叶片室外壳包括顶板、 底板、 第一室 侧壁、 第二室侧壁、 及连到第一室侧壁的叶片支撑穿通件， 其支撑可旋转叶片的冷却流体通 路并保持真空处理室和大气压之间的压差。 10. 根据权利要求 1 所述的多叶片节流阀， 还包括在节流阀的真空处理室内部和大气 压外部之间支撑所述多个可旋转叶片中的每一叶片的真空穿通件。 11. 根据权利要求 10 所述的多叶片节流阀， 其中所述真空穿通件。
7、为磁性流体真空穿通 件。 12. 根据权利要求 2 所述的多叶片节流阀， 还包括用于所述多个可旋转叶片中的每一 叶片的冷却管道的旋转适配器。 13. 根据权利要求 3 所述的多叶片节流阀， 其中当冷却管道为热管时， 所述节流阀还包 括用于可旋转地接收热管的一端部的冷却模块， 其在叶片室外壳的外部。 14. 根据权利要求 13 所述的多叶片节流阀， 其中所述冷却模块选自下组 ： 水流模块或 热电模块。 15. 使用节流阀在真空室处理期间在真空处理室中提供全范围线性传导控制的方法， 所述方法包括 ： 权 利 要 求 书 CN 103688092 A 2 2/2 页 3 获得与所述真空处理室一起使用。
8、的多叶片节流阀， 包括设置在节流室主体的叶片室外 壳中的多个可旋转叶片 ； 将所述多个可旋转叶片中的每一叶片构造成具有沿其纵向设置的冷却管道 ； 使冷却流体流过每一可旋转叶片的冷却管道 ； 及 可旋转地调节每一可旋转叶片的定向以在真空处理室中的真空处理期间提供线性传 导控制。 16. 根据权利要求 15 所述的方法， 其中所述构造步骤包括将所述冷却管道构造为下述 之一 ： 直管、 正弦曲线形管、 方波形管、 一对纵向管道并在一端具有连接该对纵向管道的横 向管道、 在内管和外管之间形成流路的一对同心管道、 纵向热管、 或其组合。 17. 根据权利要求 15 所述的方法， 其中所述构造步骤包括使所。
9、述多个可旋转叶片中的 每一叶片的冷却管道串联流体连接。 18. 根据权利要求 15 所述的方法， 还包括将碎屑罩连到所述多个可旋转叶片中的每一 叶片。 19. 根据权利要求 15 所述的方法， 其中所述获得步骤包括获得具有磁性流体穿通件的 节流阀， 所述磁性流体穿通件用于可旋转地支撑冷却管道和可旋转叶片。 20. 根据权利要求 16 所述的方法， 还包括 ： 当冷却流体通路为热管时， 将冷却模块连接 到热管的在所述节流阀大气侧的、 位于叶片室外壳外部的那一端部， 其中所述冷却模块可 旋转地支撑所述热管的所述端部。 权 利 要 求 书 CN 103688092 A 3 1/7 页 4 多叶片节流。
10、阀 技术领域 0001 本发明总体上涉及用于处理系统的阀。具体地， 本发明涉及用于真空系统的节流 阀。 背景技术 0002 已设计多种不同类型的阀用于真空处理系统。阀的类型包括闸阀、 蝶阀、 多叶阀 等。 一些闸阀设计成具有打开和关闭位置以使气态流体能完全流过该阀或没有气态流体流 过该阀。蝶阀设计相对简单， 但实现线性传导响应的能力有限。多叶阀相较蝶阀提供更精 确的控制。 0003 多叶阀的一个例子在美国专利 6,293,306(Brenes,2001) 中描述。该专利公开了 一种节流闸阀， 其包括直立的、 通常矩形的阀壳。在阀壳内定位有可线性移动的闸阀， 用于 堵住在阀壳下部形成的贯通开口。。
11、气动执行机构组件用于在打开和关闭位置之间移动闸 阀。节流阀组件室形成阀壳的下侧、 构成贯通开口的框架及包括一组可旋转定位在贯通开 口内的节流叶片。 驱动执行机构用于旋转叶片并包括驱动执行机构室和用于控制节流叶片 的位置的电动机。驱动执行机构由驱动执行机构伸入阀壳内部处的波纹管护罩密封。 0004 另一类型的多叶阀为由 MeiVac,Inc、 以 “Vari-Q” 为商标销售的节流阀。MeiVac 节流阀包括圆形阀室， 其包含多个反向旋转的、 三角形 （即馅饼形） 叶片， 这些叶片通过低摩 擦线缆驱动系统而互相连接。 0005 还有一种类型的多叶阀为由 Ferrotec(USA)Corporat。
12、ion、 以 “Temescal” 为商标 销售的固定定位的叶片阀， 零件号码为 0627-0624-0。该多叶阀并非真正意义的阀， 因为所 有叶片均处于 30-45 度范围的固定位置， 其与低温泵流体连通。这些叶片中的每一个钎焊 到横越所有叶片的不锈钢管上。这些叶片用作热屏蔽并将热量传给不锈钢管， 其包含在其 中流过的冷却水。图 1A 和 1B 示出了前述固定多叶阀的例子， 分别示出了冷却管和多个固 定叶片之间的结构关系的正视图和截面侧视图。 发明内容 0006 真空处理系统通常具有常用于制造计算机芯片的处理室类型及真空泵， 其用于排 空处理室。高真空泵通常在低于等离子体处理压力的压力下运行。
13、。所有多叶阀试图实现对 处理环境进行更大的控制及保护高真空泵免于发热及避免碎屑进入处理室。 多叶阀通过调 节处理室中的气体量以跨该阀产生压差从而使真空泵能在高真空水平下运行同时保持处 理室中正确的处理压力而进行工作。 具有可旋转叶片的多叶片节流阀通过跨多叶阀的全部 运行范围提供线性控制而对处理室中的正确的处理压力提供更大的控制。 现有技术多叶片 节流阀的缺点在于其防护高真空泵免受发热和 / 或碎屑影响的能力有限。 0007 本发明的目标在于提供用在真空处理系统中的、 能够提供全范围线性传导控制的 多叶片节流阀。 本发明的另一目标在于提供能够执行为用于真空泵的热屏蔽的多叶片节流 阀。本发明的又一。
14、目标在于提供其为具有叶片冷却能力的热屏蔽的多叶片节流阀。本发明 说 明 书 CN 103688092 A 4 2/7 页 5 的另一目标在于提供具有简化的、 用于保持叶片室和大气侧之间的真空密封完整性的结构 的多叶片节流阀。 0008 本发明通过提供用于控制真空泵浦口的传导及避免真空泵暴露于碎屑和热量的 多叶片节流阀而实现这些及其它目标。 0009 在一实施例中， 用于真空处理室的多叶片节流阀包括具有暴露于真空处理室的内 部和暴露于大气压的外部的节流室主体， 该节流室主体形成用于控制真空处理室内的真空 的贯通开口， 多个可旋转叶片安装在贯通开口内以控制气体流过该贯通开口， 其中每一可 旋转叶片。
15、包括与其流体连通并沿其纵向设置的冷却流体通路及包括设置在节流室主体的 外部上并与其连接的驱动机构以旋转多个可旋转叶片从而改变工艺气体的流动。 0010 在本发明的另一实施例中， 冷却流体通路为沿可旋转叶片纵向设置的冷却管道。 0011 在本发明的进一步的实施例中， 冷却管道选自下组 ： 直管、 正弦曲线形管、 方波形 管、 一对纵向管道并在一端具有连接该对纵向管道的横向管道、 在内管和外管之间形成流 路的一对同心管道、 及纵向热管。 0012 在本发明的另一实施例中， 多个可旋转叶片中的每一叶片串行互连以形成单一连 续流路。 0013 在本发明的另一实施例中， 驱动机构包括驱动臂、 固定连接到。
16、每一可旋转叶片的 旋转臂、 及使一可旋转叶片的旋转臂与串联的相邻可旋转叶片的旋转臂枢轴连接的连杆 臂， 其中一连杆臂连接到驱动臂。 0014 在本发明的另一实施例中， 旋转臂的一端连接到可旋转叶片及另一端连接到连杆 臂。 0015 在本发明的另一实施例中， 节流阀包括连到多个可旋转叶片中的每一叶片的碎屑 罩。 0016 在本发明的另一实施例中， 节流室主体包括第一法兰模板、 第二法兰模板及连接 在第一法兰模板和第二法兰模板之间的叶片室外壳， 其中叶片室外壳包含多个可旋转叶 片。 0017 在本发明的另一实施例中， 叶片室外壳包括顶板、 底板、 第一室侧壁、 第二室侧壁、 及连到第一室侧壁的叶片。
17、支撑穿通件， 其支撑可旋转叶片的冷却流体通路并保持真空处理 室和大气压之间的压差。 0018 在本发明的另一实施例中， 节流阀包括在节流阀的真空处理室内部和大气压外部 之间支撑多个可旋转叶片中的每一叶片的真空穿通件。 0019 在另一实施例中， 多叶片节流阀包括在节流室主体的内部和外部之间、 一端支撑 可旋转叶片中的每一叶片的磁性流体真空穿通件。 0020 在另一实施例中， 多叶片节流阀包括连接到每一可旋转叶片的一端的旋转适配器 以在每一可旋转叶片之间运送冷却流体。 0021 在多叶片节流阀的另一实施例中， 当冷却管道为热管时， 节流阀还包括用于可旋 转地接收热管的一端部的冷却模块， 其在叶片。
18、室外壳的外部。 非必须地， 冷却模块可以是液 流模块或热电模块或其组合。 0022 在多叶片节流阀的另一实施例中， 可旋转叶片包括沿可旋转叶片的纵向中心线横 向延伸并进入在每一可旋转叶片之间运送冷却流体的旋转接头的冷却管道。 说 明 书 CN 103688092 A 5 3/7 页 6 0023 在多叶片节流阀的另一实施例中， 可旋转叶片包括具有沿可旋转叶片的纵向中心 线横向延伸并进入在每一可旋转叶片之间运送冷却流体的旋转接头的一对同心管的冷却 管道。 0024 在多叶片节流阀的另一实施例中， 可旋转叶片包括在其纵向中心线一侧设置在叶 片上的第一冷却管道及在其纵向中心线另一侧设置在叶片上的第二。
19、冷却管道。 第一冷却管 道和第二冷却管道流体连通， 及两个冷却管道与在每一可旋转叶片之间运送冷却流体的旋 转接头流体连通。 0025 在多叶片节流阀的另一实施例中， 可旋转叶片包括设置在其一侧上的碎屑罩。 0026 在多叶片节流阀的另一实施例中， 该阀包括选自水、 低温材料等的冷却液。 附图说明 0027 图 1A 为一个现有技术多叶阀装置的正视图。 0028 图 1B 为图 1A 中所示现有技术装置的侧视图。 0029 图 2 为本发明多叶片节流阀的一实施例的透视图。 0030 图 3 为图 2 中所示实施例的仰视图。 0031 图 4 为图 2 中所示实施例的分解图， 其中示出了碎屑罩和磁。
20、性流体穿通件。 0032 图 5 为本发明的可旋转叶片的一实施例的透视图， 其中示出了一对平行的、 直的 冷却管道。 0033 图 5A 为可旋转叶片的另一实施例的透视图， 其中示出了一对镜像、 方波冷却管 道。 0034 图 6 为本发明的碎屑罩的一实施例的透视图。 0035 图 7 为可旋转叶片的一实施例的侧视图， 其中示出了磁性流体支撑件和旋转接头 的截面图。 0036 图 8 为本发明的旋转接头的透视分解图。 0037 图 9 为本发明的旋转接头的另一实施例的透视图。 0038 图 10 为流体管道的放大、 局部截面图， 其中示出了至少两个可旋转叶片之间的连 接及通过流体管道的流体流向。
21、。 0039 图 11 为本发明的叶片的一实施例的侧视图， 其中示出了具有单一旋转阀壳体的 旋转阀。 0040 图 12 为本发明的叶片的另一实施例的侧视图， 其中示出了冷却液管道， 其为沿叶 片的纵向中心轴定位的单管。 0041 图 13 为本发明的叶片的另一实施例的截面图， 其中示出了一对沿叶片的纵向中 心轴定位的同心管。 0042 图 13A 为该对同心管的密封端的放大截面图， 其中示出了冷却流体的两个可能流 动通路之一。 0043 图 14 为本发明的叶片的另一实施例的截面图， 其中示出了沿叶片的纵向中心轴 定位的热管。 0044 图 15 为本发明的穿通件的一实施例的透视图。 004。
22、5 图 16A 为本发明的穿通件的一实施例中包括的四面 O 形环的透视图。 说 明 书 CN 103688092 A 6 4/7 页 7 0046 图 16B 为图 16A 中所示的四面 O 形环的截面图。 0047 图 17 为本发明的磁性流体穿通件的侧视图。 具体实施方式 0048 本发明的优选实施例如图 2-17 中所示。图 2 示出了本发明的多叶片节流阀 10 的 一实施例。节流阀 10 包括节流室主体 20、 多个可旋转叶片 40、 及驱动机构 80。节流室主 体 20 具有叶片室外壳 20a、 内表面 21 和外表面 22， 形成多个可旋转叶片 40 位于其中的贯 通开口 23。驱。
23、动机构 80 位于节流室主体 20 的外表面 22 上并与其连接以移动多个可旋转 叶片 40 从而改变工艺气体的流动。驱动机构 80 具有驱动电机 81， 其具有连接到可释放连 杆臂 83 的驱动臂 82， 连杆臂 83 可释放及可旋转地连接到旋转臂 84。流体管道 85 与多个 可旋转叶片 40 中的每一叶片互连。 0049 图 3 为多叶片节流阀 10 的仰视图。从该角度可以看出， 节流室主体 20 包括为真 空泵侧的第一法兰模板24和为处理室侧的第二法兰模板26。 在第一法兰模板24和第二法 兰模板 26 之间为贯通开口 23， 其包括叶片室 28， 多个可旋转叶片 40 安装在叶片室 。
24、28 中。 叶片室28具有底板30， 其上安装有安装到冷却流体集管34的冷却流体入口32和冷却流体 出口 33。 0050 现在参考图 4， 其示出了图 1 中所示的多叶片节流阀 10 的实施例的分解图。从其 可以更清楚地看出， 节流室主体20具有贯通开口23， 表明了与第二法兰模板26相邻的叶片 室 28。叶片室 28 具有第一室侧壁 28a， 其具有多个等距开口 29， 在每一开口 29 中安装真空 封接穿通件70。 每一真空封接穿通件70接收多个可旋转叶片40之一的穿过该穿通件的那 一端 41。真空封接穿通件 70 可旋转地支撑叶片 40。 0051 多个可旋转叶片 40 中的每一个由安。
25、装在第二侧壁板 36 上的轴承 35 可旋转地支 撑在另一端 42 上。第二侧壁板 36 用多个螺栓 36a 密封但可拆卸地连到第二侧壁 28b 上以 在需要保养和修理时有助于接近叶片室 28。在该实施例中， 每一叶片 40 具有连到叶片 40 的面向处理室的那一侧的、 非必需的碎屑罩43。 碎屑罩43优选在叶片40由铜制造时使用。 当叶片 40 由不锈钢制造时， 无需碎屑罩。 0052 在处理室通常用于化学气相沉积的情形下， 包括用于在处理室内对目标进行涂覆 的各种不同化学制品的碎屑更容易从不锈钢去除， 相较从铜去除而言。 另外， 可旋转叶片40 也防止碎屑到达真空泵， 由于其修理成本更高，。
26、 因而防止碎屑进入真空泵是本发明的重要 方面之一。 0053 另一重要方面为在处理室中进行工艺期间涉及的热量。 由于真空泵通常在工艺期 间连续运行， 处理室内工艺所涉及的加热后的气体通过真空泵排出。来自气体的热量也导 致真空泵损伤。即使多个叶片 40 在处于完全关闭位置时有助于减轻该后果， 其并非可行的 解决方案， 因为节流叶片 40 的目的在于更好地控制真空处理， 完全关闭它们达不到预期目 标。 0054 本发明的另一重要方面为包括用于冷却每一可旋转叶片 40 的冷却系统。在本发 明中， 多个叶片 40 包括设置在其中并沿多个叶片 40 中的每一叶片的长度方向纵向延伸的 冷却管道 44。外部。
27、冷却流体流过冷却管道 44 以去除从多叶片节流阀 10 的真空泵贯通开 口 23 排出的气体吸收的热量。冷却管道 44 与包括多个旋转接头 87 的流体管道 85 流体连 说 明 书 CN 103688092 A 7 5/7 页 8 通。非必需的驱动机构盖 110 可安装在驱动机构 80 和旋转接头 87 上方以包围和保护驱动 臂 82、 连杆臂 83 和旋转臂 84。 0055 现在参考图5， 其示出了本发明的叶片的一实施例40的透视图。 在该实施例中， 叶 片40具有近叶片端45和远叶片端46。 远叶片端46具有远端支撑件47， 构造成将远叶片端 46 以可旋转的关系连接到节流室主体 20。
28、 的第二侧壁板 36 中的配合支撑件。近叶片端 45 具有近端支撑件 48， 构造成将近叶片端 45 以可旋转的关系连接到节流室主体 20 的第一室 侧壁 28a 中的配合支撑件。叶片 40 具有纵向延伸通过叶片 40 的一半的第一冷却管道 44a 和纵向延伸通过叶片 40 的另一半的第二冷却管道 44b。连接冷却管道 44c（参见图 7） 在 邻近远叶片端 46 处与第一冷却管道 44a 和第二冷却管道 44b 横向连通以产生连续的冷却 管道44。 尽管所示为线性冷却流体通路或管道， 应注意， 冷却管道可具有其它结构， 如直管、 正弦曲线形管、 方波形管、 一对纵向管道并在一端具有连接该对纵。
29、向管道的横向管道、 在内 管和外管之间形成流路的一对同心管道、 及纵向热管。图 5A 示出了具有一对方波形冷却管 道的叶片。 0056 图 6 示出了非必需的碎屑罩 43 的透视图。碎屑罩 43 连到叶片 40 的一侧， 优选暴 露于处理室的那一侧， 以防止来自处理室的有破坏性的材料进入真空泵。碎屑罩 43 可使用 任何已知的方法连到叶片 40， 包括但不限于钎焊、 使用机械紧固件、 连接构件以使碎屑罩卡 扣在叶片 40 上等。碎屑罩 43 优选由不锈钢制成， 但也可由能够在一个或多个真空室处理 期间保护叶片 40 并保持碎屑罩完整性的任何金属和 / 或非金属材料制成。 0057 图 7 为图。
30、 5 中所示的叶片实施例 40 的侧视局部截面图， 具有冷却液供给件和冷却 液返回件。如先前所述， 该叶片实施例 40 包括近叶片端 45 和远叶片端 46。远叶片端 46 具 有远端支撑件47， 而近叶片端45具有近端支撑件48。 叶片40具有沿或通过叶片40的一半 纵向延伸的第一冷却管道 44a 和沿或通过叶片 40 的另一半纵向延伸的第二冷却管道 44b。 连接冷却管道 44c 在邻近远叶片端 46 处与第一冷却管道 44a 和第二冷却管道 44b 横向连 通以产生连续的冷却管道 44。在近叶片端 45 处， 近端支撑件 48 构造为一对同心管 49a （外 管） 、 49b（内管） ，。
31、 形成外管室 48a 和内管室 48b， 其中外管室 48a 与第一冷却管道 44a 流体 连通， 内管室 48b 与第二冷却管道 44b 流体连通。内管室和外管室 48a、 48b 延伸到旋转适 配器 50 内， 内管室和外管室 48a、 48b 中的每一个分别与冷却液供给口 60a 和返回口 60b 连 通。 0058 图 8 示出了图 7 中所示的旋转适配器 50 的分解透视图。在旋转适配器 50 的该实 施例中， 适配器 50 包括第一旋转壳 52 和与第一旋转壳轴对准并固定到其上的第二旋转壳 54。适配器 50 还包括中空轴 53， 其轴向设置在第一旋转壳 52 内并构造成接收穿过中。
32、空轴 53 并进入第二旋转壳 54 的内管 49b。在中空旋转轴 53 的外表面的一部分和第一旋转壳 52 的内壁之间形成间隔 52a， 该间隔 52a 与近端支撑件 48 的外管室 48a 流体连通。如图 7 中 所示， 冷却液供给口60a物理连接到第一旋转壳52， 冷却液返回口60b物理连接到第二旋转 壳 54。该实施例实现冷却液通过近叶片端 45 进出叶片 40。 0059 图 9 示出了旋转适配器 50 的另一实施例的透视局部截面图。在该实施例中， 旋转 适配器 50 仅包括单一旋转壳 56 及已改变的旋转轴 57。旋转壳 56 提供与具有冷却液供给 口 60a 的第一旋转壳 52 一。
33、样的功能。旋转轴 57 延伸穿过旋转壳 56 并用冷却液返回口 60b 终止。该实施例减少了旋转适配器 50 所需零件的数量， 从而在提供同样功能的同时使组装 说 明 书 CN 103688092 A 8 6/7 页 9 和维修更容易及降低了旋转适配器 50 的成本。 0060 图10为旋转阀50和近端支撑件48的放大截面图， 其中示出了用于冷却叶片40的 流体流动。在该实施例中， 如图所示， 近端支撑件 48 的外管 49a 由穿通支撑件 70 可旋转地 支撑， 其固定到第一室侧壁 28a， 内管 49b 延伸超过穿通支撑件 70 并进入旋转阀 50。箭头 150 指示冷却液流入叶片 40，。
34、 及箭头 160 指示冷却液流出叶片 40。尽管上面结合图 8 提供 了关于旋转阀 50 的描述， 但应当理解， 当将两个以上叶片 40 连到冷却液供给口时， 一个旋 转阀50将使旋转壳56一端轴向连接到冷却液供给口60a及横向连接到冷却液返回口60b， 对于与先前的叶片40串行流体连接的下一相邻叶片40， 旋转阀50将使旋转壳56一端轴向 连接到冷却液返回口 60b 及横向连接到冷却液供给口 60a。对于每一另外的叶片 40， 冷却 液供给口 60a 和冷却液返回口 60b 轴向或横向连接到旋转壳 56 的分配将交替变化以形成 通过叶片 40 的连续冷却液回路。 0061 现在参考图11， 。
35、示出了具有结合图9所示和所述的旋转阀50的叶片40的侧视图。 与图 5 中所示的叶片 40 的实施例类似， 叶片 40 的该实施例包括具有近端支撑件 48 的近叶 片端 45 和具有远端支撑件 47 的远叶片端 46。叶片 40 具有通过叶片 40 的一半纵向延伸 的第一冷却管道 44a 和通过叶片 40 的另一半纵向延伸的第二冷却管道 44b。连接冷却管 道 44c 在邻近远叶片端 46 处与第一冷却管道 44a 和第二冷却管道 44b 横向连通以产生连 续的冷却管道 44。在近叶片端 45 的近端支撑件 48 处， 旋转适配器 50 仅包括单一旋转壳 56 和已改变的旋转轴 57。旋转壳 。
36、56 提供与具有冷却液供给口 60a 的第一旋转壳 52 一样 的功能。旋转轴 57 穿过旋转壳 56 并与冷却液返回口 60b 流体连通。 0062 图 12 示出了叶片 40 的另一实施例。在该实施例中， 叶片 40 具有单一冷却液管道 44， 其沿叶片 40 的纵向中心轴从近端支撑件 48 延伸到远端支撑件 47。近端支撑件 48 由 穿通件 70 可旋转地支撑并包括单一穿通环 72。由于穿通件 70 可旋转地支撑近端叶片支 撑件 48， 冷却液供给口 60a 可固定地连到穿通环 72， 其中近端支撑件 48 为单管而非一对同 心管。此外， 应注意， 由于冷却液管道 44 为沿叶片 40。
37、 的纵向中心轴延伸的单管， 流体冷却 液必须进入叶片 40 的一端 （即近叶片端 45 或远叶片端 46） 并在另一端退出。因此， 远端支 撑件 47 也必须包括类似的穿通件 70 和穿通环 72， 冷却液返回口 60b 连到穿通环 72。如上 所述， 在两个以上叶片 40 包括在节流阀 10 内的情形下， 冷却液供给口 60a 和冷却液返回口 60b 在近叶片端 45 和远叶片端 46 处分配给穿通环 72 将交替变化以形成通过叶片 40 的连 续冷却液回路。 0063 图 13 示出了叶片 40 （未示出） 的冷却液管道 44 的另一实施例， 其中冷却流体即冷 却液从叶片 40 的同一端 。
38、（即近叶片端 45） 进入和退出。在该实施例中， 冷却液管道 44 为一 对同心管 44d（外管） 和 44e（内管） ， 其沿叶片 40 的纵向中心轴延伸， 从而产生外管室 44f 和内管室 44g。冷却液进入管室之一并通过另一管室退出。图 13A 示出了远叶片端 46 处 的冷却液管道 44 的放大图。箭头 200 指示冷却液沿冷却液管道 44 的内部流动。在该结构 中， 旋转阀 50 连同穿通件 70 一起支撑在近叶片端 45 处由冷却液管道 44 形成的近端支撑 件48。 如先前所述， 对于具有两个以上叶片的组件， 冷却液相对于外和内管室44f、 44g流动 的方向将交替变化。 006。
39、4 图 14 示出了具有冷却管道的叶片 40 的另一实施例。在该实施例中， 叶片 40 的冷 却系统包括沿叶片 40 的纵向中心轴布置的热管 130， 其具有热管近端 132 和热管远端 150。 说 明 书 CN 103688092 A 9 7/7 页 10 热管远端 150 由设置在轴承体 154 中的轴承 152 可旋转地支撑， 轴承壳 154 连到节流壳主 体 22 的第二侧壁 36。热管近端 132 由穿通件 70 可旋转地支撑并延伸到节流壳主体 22 的 外面而进入旋转适配器 50。热管近端 132 的端部 132a 可旋转地保持在旋转适配器 50 内。 旋转适配器 50 可以是冷。
40、却液模块， 其具有形成适配器室 56a 的旋转壳 56、 与适配器室 56a 流体连通的冷却液供给口 60a 和冷却液返回口 60b。在设置在适配器室 56a 内的热管近端 132周围连接多个热管散热片131， 这些散热片热连接到热管130。 代替冷却液模块， 一个或 多个热电模块可作为旋转适配器 50 的一部分， 其提供用于冷却热管近端 132 的冷却机构。 热管 130 和热电模块具有这些构件的典型运行和结构特性并为本领域一般技术人员众所 周知， 因而无需对其运行进行解释或描述。 0065 图 15 示出了穿通件 70 的一实施例的透视图。穿通件 70 具有用于将穿通件 70 连 到叶片室。
41、 28 的侧壁的穿通法兰 74 和固定螺母 75。穿通件 70 还包括用于接收和支撑叶片 40 的端部的中空轴 76。中空轴 76 在穿通件 70 内旋转并保持节流叶片阀的处于减小压力 下的内部和处于大气压力下的外部之间的密封。 0066 图 16A 和 16B 示出了用于可旋转地支撑近端支撑件 48 及在沿叶片 40 的纵向中心 轴设置单一冷却液管道时可旋转地支撑远端支撑件 47 的穿通件 70 的密封结构的一实施 例。在图 16A 和 16B 所示的实施例中， 穿通件 70 包括四面 O 形环 77 环封以使节流阀主体 22 内部的真空和节流阀主体 22 外部的大气隔离。四面 O 形环 7。
42、7 包括 O 形环外周上的两 个密封表面 77a、 77b 和 O 形环内周上的两个密封表面 77c、 77d。四面 O 形环 77 相较标准 O 形环提供增加的可靠性。 0067 图 17 示出了穿通件 70 的优选实施例的侧视图。在该实施例中， 穿通件 70 包括磁 性流体密封件及用于形成该密封件的有关部件。优选的磁性流体穿通件 70 可从新罕布什 尔州 Bedford 的 Ferrotec(USA)Corporation 以定制产品号 HS-500-SFBSC 获得。 0068 尽管本发明的优选实施方式已在此进行描述， 上面的描述仅是说明性的。相应技 术领域的技术人员可对在此公开的发明进。
43、行进一步修改， 所有这些修改均视为在所附权利 要求限定的发明范围内。 说 明 书 CN 103688092 A 10 1/12 页 11 图 1A- 现有技术 图 1B- 现有技术 说 明 书 附 图 CN 103688092 A 11 2/12 页 12 图 2 说 明 书 附 图 CN 103688092 A 12 3/12 页 13 图 3 说 明 书 附 图 CN 103688092 A 13 4/12 页 14 图 4 说 明 书 附 图 CN 103688092 A 14 5/12 页 15 说 明 书 附 图 CN 103688092 A 15 6/12 页 16 图 7 图 8。
44、 说 明 书 附 图 CN 103688092 A 16 7/12 页 17 图 9 说 明 书 附 图 CN 103688092 A 17 8/12 页 18 图 10 说 明 书 附 图 CN 103688092 A 18 9/12 页 19 图 11 图 12 说 明 书 附 图 CN 103688092 A 19 10/12 页 20 说 明 书 附 图 CN 103688092 A 20 11/12 页 21 图 14 说 明 书 附 图 CN 103688092 A 21 12/12 页 22 图 15 图 16A 图 16B 图 17 说 明 书 附 图 CN 103688092 A 22 。