脉冲清除隔膜阀及相关方法技术

提供了一种用于气体分析应用的隔膜阀。该阀包括：阀盖，阀盖设置有延伸穿过阀盖的多个过程导管；阀本体，阀本体能够与阀盖接合并且具有本体接合部，本体接合部设置有凹部；隔膜，隔膜定位在阀盖与阀本体之间并且具有过程槽，该过程槽用于使流体在过程槽中循环，过程槽与凹槽接合；柱塞组件，柱塞组件设置在阀本体内，柱塞组件包括多个柱塞，柱塞能够在其中柱塞与隔膜接合的关闭位置与其中柱塞与隔膜隔开的打开位置之间移动；以及致动组件，致动组件包括气体入口以允许致动气体注入到该气体入口中，致动组件包括清除系统，清除系统用于对位于隔膜与本体接合部之间的区域进行清除，由此使用致动气体对该区域进行清除。使用致动气体对该区域进行清除。使用致动气体对该区域进行清除。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】脉冲清除隔膜阀及相关方法


[0001]
总体上涉及与阀相关的系统和方法，并且更特别地涉及用于隔膜密封阀、比如用于气体分析和/或气相色谱应用的阀的清除系统。

技术介绍

[0002]在隔膜阀中，通过将柱塞推压在隔膜上或使柱塞从隔膜收回而阻止或允许端口之间的连通，其中，隔膜通常由软的/可变形的材料制成。隔膜阀可以设置有清除系统，该清除系统构造成将清除气体注入到阀的选定区域中以对来自该选定区域的杂质进行清除。对清除而言特别重要的区域是隔膜下方的区域。鉴于隔膜具有一定程度的孔隙率，因而气体分子/原子可能会穿过隔膜而泄漏并对阀造成污染。
[0003]现有的清除系统通常需要清除入口、出口、管道、配件和/或导管才能到达所需区域并对阀进行有效地清除。这种用于对阀进行操作的附加硬件会增加生产阀的人力成本、各种部件所需的机柜空间，并最终增加阀的价格。此外，阀的操作成本也会增加，因为清除气体的恒定/连续流被注入阀中以确保阀内的清洁环境。
[0004]鉴于上述情况，需要一种具有更简单且更有效的清除系统的改进的阀。还需要一种更容易制造的阀，并且这种阀将允许克服与操作连续清除系统的困难相关的缺点。

技术实现思路

[0005]根据第一方面，提供了一种用于气体分析应用的隔膜阀。该阀包括：阀盖，该阀盖设置有延伸穿过阀盖的多个过程导管，阀盖具有盖接合部，并且过程导管中的每个过程导管包括向盖接合部敞开的过程端口。阀还包括阀本体，该阀本体是能够与阀盖接合的并且具有本体接合部，该本体接合部适于面向盖接合部并且设置有凹部，阀本体包括多个柱塞通道，所述多个柱塞通道延伸穿过阀本体，由此柱塞通道向凹部敞开。隔膜定位在阀盖与阀本体之间并且具有用于使流体在隔膜中循环的过程槽，过程槽成形并定尺寸成与阀本体的凹部接合。阀还包括柱塞组件，柱塞组件设置在阀本体内，柱塞组件包括多个柱塞，该柱塞以可滑动的方式配装在柱塞通道中的对应的柱塞通道内，每个柱塞是能够在关闭位置与打开位置之间移动的，在该关闭位置，柱塞与隔膜接合并阻止沿着过程槽的在两个过程端口之间的流体循环，在该打开位置，柱塞与隔膜隔开，从而允许流体沿着过程槽循环。阀还具有致动组件，该致动组件具有气体入口，该气体入口延伸穿过阀本体，以允许致动气体的注入，从而使柱塞在打开位置与关闭位置之间移动，致动组件还包括清除系统，该清除系统用于对位于隔膜与本体接合部之间的清除区域进行清除，其中，致动气体用于对清除区域进行清除。
[0006]根据可能的实施方式，阀还包括底盖，该底盖连接至阀本体并且与阀本体限定内腔，其中，柱塞组件包括与第一组柱塞操作性地接合的上部活塞以及与第二组柱塞接合的下部活塞，上部活塞和下部活塞设置在内腔内，由此内腔经由柱塞通道与清除区域流体连通。
[0007]根据可能的实施方式，第一组柱塞为常开柱塞，而第二组柱塞为常闭柱塞。
[0008]根据可能的实施方式，内腔包括位于上部活塞与所述多个柱塞通道之间的顶部区域、位于下部活塞与底盖之间的底部区域、以及位于上部活塞与下部活塞之间的中间区域，以及其中，气体入口被定位成允许致动气体被注入中间区域中，以用于对上部活塞和下部活塞中的至少一者进行致动。
[0009]根据可能的实施方式，清除系统包括受控流动通道，该受控流动通道适于在中间区域与顶部区域之间建立流体连通。
[0010]根据可能的实施方式，受控流动通道包括第一流限制器，该第一流限制器适于限制流体流动穿过受控流动通道，以在中间区域中产生压力。
[0011]根据可能的实施方式，第一流限制器是第一止回阀，该第一止回阀具有第一开启压力并且被构造成当中间区域内的压力在第一开启压力以上时允许流体流动穿过。
[0012]根据可能的实施方式，受控流动通道还包括流限定器，该流限定器具有与第一止回阀的出口流体连通的通路，该通路成形并定尺寸成对致动气体的从中间区域到顶部区域的流速进行限定。
[0013]根据可能的实施方式，上部活塞包括凹部，以及其中，流限定器包括适于与上部活塞的凹部接合的可移除插入件，通路延伸穿过可移除插入件。
[0014]根据可能的实施方式，通道成形并定尺寸成将中间区域与顶部区域之间的流速限定在约0.5cm3/min与2cm3/min之间。
[0015]根据可能的实施方式，致动组件还包括气体出口，该气体出口定位成在内腔与周围环境之间建立流体连通。
[0016]根据可能的实施方式，气体出口包括出口流限制器，该出口流限制器适于至少部分地防止气体离开内腔，从而经由柱塞通道将致动气体引导至清除区域。
[0017]根据可能的实施方式，气体出口与顶部区域连通，并且出口流限制器包括出口止回阀，该出口止回阀具有出口开启压力，该出口止回阀被构造成当顶部区域内的压力在出口开启压力以上时允许流体流动穿过。
[0018]根据可能的实施方式，出口开启压力大于隔膜阀的周围环境的大气压力。
[0019]根据可能的实施方式，出口止回阀具有使出口阀关闭的关闭压力，并且清除区域内的压力在出口开启压力与关闭压力之间振荡。
[0020]根据可能的实施方式，柱塞具有外表面，并且每个柱塞包括一个或更多个槽，该槽沿着柱塞的顶端部与柱塞的底端部之间的相应外表面延伸，以促进内腔的顶部区域与清除区域之间的流体连通。
[0021]根据可能的实施方式，槽是螺旋形的和/或竖向定向的。
[0022]根据可能的实施方式，柱塞包括适于与隔膜接合的柱塞头部、适于与上部活塞和下部活塞中的一者接合的柱塞基部、以及在柱塞头部与柱塞基部之间延伸的柱塞本体，其中，一个或更多个柱塞的柱塞头部、柱塞基部和柱塞本体是彼此独立的并且叠置在相应的柱塞通道内。
[0023]根据可能的实施方式，柱塞头部和柱塞基部是基本上刚性的，以及其中，柱塞本体由可压缩材料、弹性体材料或它们的组合制成。
[0024]根据可能的实施方式，柱塞本体包括在柱塞头部与柱塞基部之间延伸的至少两个
相邻的部分，以及其中，各个部分具有不同的可压缩性。
[0025]根据可能的实施方式，柱塞本体是从柱塞的中心纵向轴线偏移的。
[0026]根据可能的实施方式，每个柱塞的柱塞基部完全坐置在上部活塞和下部活塞中的对应的一者上。
[0027]根据可能的实施方式，每个柱塞的柱塞基部以固定的方式连接至上部活塞和下部活塞中的对应的一者。
[0028]根据可能的实施方式，上部活塞包括中央孔、多个上凹部和多个上突出部，并且第一组柱塞适于坐置在上突出部上。
[0029]根据可能的实施方式，下部活塞包括活塞头，该活塞头适于延伸穿过上部活塞的中央孔，下部活塞包括多个下凹部和下突出部，第二组柱塞适于坐置在下突出部上。
[0030]根据可能的实施方式，中央孔和活塞头是以互补的方式成形的。
[0031]根据可能的实施方式，上突出部成形并构造成与下凹部接合，并且下突出部成形并构造成与上凹部接合。
[0032]根据可能的实施方式，致动组件还包括启动系统，该启动系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于气体分析应用的隔膜阀，所述隔膜阀包括：阀盖，所述阀盖设置有延伸穿过所述阀盖的多个过程导管，所述阀盖具有盖接合部，并且所述过程导管中的每个过程导管包括向所述盖接合部敞开的过程端口；阀本体，所述阀本体能够与所述阀盖接合并且具有本体接合部，所述本体接合部适于面向所述盖接合部并且设置有凹部，所述阀本体包括多个柱塞通道，所述柱塞通道延伸穿过所述阀本体，由此所述柱塞通道向所述凹部敞开；隔膜，所述隔膜定位在所述阀盖与所述阀本体之间并且具有过程槽，所述过程槽用于使流体在所述过程槽中循环，所述过程槽成形并定尺寸成与所述阀本体的所述凹部接合；柱塞组件，所述柱塞组件设置在所述阀本体内，所述柱塞组件包括多个柱塞，所述柱塞以可滑动的方式配装在所述柱塞通道中对应的一个柱塞通道内，每个柱塞能够在关闭位置与打开位置之间移动，在所述关闭位置，所述柱塞与所述隔膜接合并阻挡流体沿着所述过程槽在两个过程端口之间循环，在所述打开位置，所述柱塞与所述隔膜间隔开，由此允许流体沿着所述过程槽进行循环；致动组件，所述致动组件包括气体入口，所述气体入口延伸穿过所述阀本体，以允许致动气体的注入，从而使所述柱塞在所述打开位置与所述关闭位置之间移动，所述致动组件还包括清除系统，所述清除系统用于对位于所述隔膜与所述本体接合部之间的清除区域进行清除，其中，所述致动气体用于对所述清除区域进行清除。2.根据权利要求1所述的隔膜阀，所述隔膜阀包括底盖，所述底盖连接至所述阀本体并与所述阀本体限定出内腔，以及其中，所述柱塞组件包括与第一组柱塞操作性地接合的上部活塞以及与第二组柱塞接合的下部活塞，所述上部活塞和所述下部活塞设置在所述内腔内，由此所述内腔经由所述柱塞通道与所述清除区域流体连通。3.根据权利要求2所述的隔膜阀，其中，所述第一组柱塞为常开柱塞，而所述第二组柱塞为常闭柱塞。4.根据权利要求2或3所述的隔膜阀，其中，所述内腔包括位于所述上部活塞与所述多个柱塞通道之间的顶部区域、位于所述下部活塞与所述底盖之间的底部区域、以及位于所述上部活塞与所述下部活塞之间的中间区域，以及其中，所述气体入口被定位成允许致动气体被注入到所述中间区域中，以用于对所述上部活塞和所述下部活塞中的至少一者进行致动。5.根据权利要求4所述的隔膜阀，其中，所述清除系统包括受控流动通道，所述受控流动通道适于在所述中间区域与所述顶部区域之间建立流体连通。6.根据权利要求5所述的隔膜阀，其中，所述受控流动通道包括第一流限制器，所述第一流限制器被构造成限制流体流动穿过所述受控流动通道，以在所述中间区域中产生压力。7.根据权利要求6所述的隔膜阀，其中，所述第一流限制器是第一止回阀，所述第一止回阀具有第一开启压力，并且所述第一止回阀被构造成当所述中间区域内的压力处于所述第一开启压力以上时允许流体流动穿过所述第一止回阀。8.根据权利要求7所述的隔膜阀，其中，所述受控流动通道还包括流限定器，所述流限定器具有与所述第一止回阀的出口流体连通的通路，所述通路成形并定尺寸成对从所述中间区域向所述顶部区域流动的致动气体的流速进行限定。
9.根据权利要求8所述的隔膜阀，其中，所述上部活塞包括凹部，以及其中，所述流限定器包括适于与所述上部活塞的所述凹部接合的可移除插入件，所述通路延伸穿过所述可移除插入件。10.根据权利要求8或9所述的隔膜阀，其中，所述通路成形并定尺寸成将所述中间区域与所述顶部区域之间的流速限定在约0.5cm3/min与2cm3/min之间。11.根据权利要求8至10中的任一项所述的隔膜阀，其中，所述致动组件还包括气体出口，所述气体出口定位成在所述内腔与周围环境之间建立流体连通。12.根据权利要求11所述的隔膜阀，其中，所述气体出口包括出口流限制器，所述出口流限制器适于至少部分地防止气体离开所述内腔，从而经由所述柱塞通道将所述致动气体引导至所述清除区域。13.根据权利要求12所述的隔膜阀，其中，所述气体出口与所述顶部区域连通，以及其中，所述出口流限制器包括出口止回阀，所述出口止回阀具有出口开启压力，所述出口止回阀被构造成当所述顶部区域内的压力处于所述出口开启压力以上时允许流体流动穿过所述出口止回阀。14.根据权利要求13所述的隔膜阀，其中，所述出口开启压力大于所述隔膜阀的周围环境的大气压力。15.根据权利要求13或14所述的隔膜阀，其中，所述出口止回阀具有使所述出口阀关闭的关闭压力，以及其中，所述清除区域内的压力在所述出口开启压力与所述关闭压力之间振荡。16.根据权利要求4至15中的任一项所述的隔膜阀，其中，所述柱塞具有外表面，以及其中，每个柱塞包括一个或更多个槽，所述槽沿着所述柱塞的顶端部与所述柱塞的底端部之间的相应外表面延伸，以促进所述内腔的所述顶部区域与所述清除区域之间的流体连通。17.根据权利要求16所述的隔膜阀，其中，所述槽是螺旋形的和/或竖向定向的。18.根据权利要求2至17中的任一项所述的隔膜阀，其中，所述柱塞包括适于与所述隔膜接合的柱塞头部、适于由所述上部活塞和所述下部活塞中的一者接合的柱塞基部、以及在所述柱塞头部与所述柱塞基部之间延伸的柱塞本体，其中，一个或更多个柱塞的所述柱塞头部、所述柱塞基部和所述柱塞本体是彼此独立的并且被叠置在相应的柱塞通道内。19.根据权利要求18所述的隔膜阀，其中，所述柱塞头部和所述柱塞基部是基本上刚性的，以及其中，所述柱塞本体是由可压缩材料、弹性体材料或者可压缩材料、弹性体材料的组合物制成的。20.根据权利要求18或19所述的隔膜阀，其中，所述柱塞本体包括在所述柱塞头部与所述柱塞基部之间延伸的至少两个相邻的部分，以及其中，各个部分具有不同的可压缩性。21.根据权利要求18至20中的任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊夫斯，
申请(专利权)人：机械解析有限公司，
类型：发明
国别省市：