液体排出阀的制作方法
液体排出阀的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本公开的主题涉及液体排出阀，其被配置成用于在高压下液体的高流量和排出。
【背景技术】
[0002]被认为与本公开的主题的背景相关的参考文献在下面列出:
[0003]美国专利4,770,201
[0004]美国专利6,105,608
[0005]本文上面确认的参考文献不应推断为意味着这些文献以任何方式与本公开的主题的专利性相关。
[0006]背景
[0007]美国专利4，770，201公开了一种空气净化阀，其包括:壳体；用于所述壳体的流体入口；分别通过第一阀座和第二阀座界定的、在所述壳体中形成的第一出口缝隙和第二出口缝隙，所述第一缝隙具有大体上类似长形的狭缝的形状，在其一端处与第二出口缝隙连通并且在面积上显著小于第二缝隙；柔性关闭膜，其在一端处被固定于所述壳体并且适合于在所述壳体中的流体压力下抵着所述阀座被偏压，以便密封所述出口缝隙;漂浮构件，其位于所述壳体中，以便在所述壳体中在分别邻近所述流体入口和所述出口缝隙的第一位置和第二位置以及用于将所述漂浮构件联结至所述膜的相对端的装置之间是漂浮地可位移的;该结构使得所述漂浮构件从所述第二位置至第一位置的位移使所述膜的连续的线性横向部分首先从所述第一阀座逐渐地脱离以便首先打开所述第一出口缝隙，并且随后从所述第二阀座逐渐地脱离以便随后打开所述第二出口缝隙，而所述漂浮构件从所述第一位置至所述第二位置的位移允许所述膜变成抵着所述座密封地被偏压。
[0008]美国专利6,105,608公开了一种气体净化阀，其包括:阀壳体，阀壳体具有阀入口和主阀出口和次阀出口，安装在壳体中的阀隔离物将壳体分为与阀入口连通的第一室和与次阀出口连通的第二室。节流通道被界定在壳体中，节流通道实现第一室与第二室之间的连通并且具有比次阀出口小的流通速率(through flow rate)。次阀关闭设备被设置用于对液体流出关闭次阀出口。压差响应设备安装在隔离物构件中并且响应于室之间的压力差可位移，并且主阀出口封闭设备在压力差超过预定量值时响应于压差响应设备的位移而打开主阀出口。
[0009]总体描述
[0010]根据公开的主题，存在液体排出阀，其配置成用于大体上大体积的液体的排出并且与导向阀相关联，所述导向阀用于操作液体排出阀到其打开的液体排出位置。
[0011 ]公开了一种液体排出阀，其包括壳体，所述壳体配置有:可联结至液体管线的入口端口；液体出口端口 ；接纳压力响应关闭机构的入口室，所述压力响应关闭机构布置在所述入口端口与所述液体出口端口之间并且配置成选择性地打开其间的液体流动路径;控制室，其经由受限的流体通道与入口室流动连通;气动阀，其与控制室流动连通;和排出导向阀，其与控制室流动连通。
[0012]根据本描述的主题的特定的构造，公开了一种液体排出阀，其包括壳体，所述壳体配置有:可联结至液体管线的入口端口；液体出口端口；压力操作的关闭机构，所述压力操作的关闭机构布置在所述入口端口与所述液体出口端口之间并且配置成选择性地打开所述入口端口与所述液体出口端口之间的液体流动路径;所述密封机构将所述壳体分为入口室和布置在所述关闭机构之后的控制室;气动阀，其与控制室流动连通，和导向阀，其与控制室流动连通;所述密封机构包括在入口室与控制室之间的打开的流动受限的流体通道。
[0013]该结构使得在密封机构的关闭位置处，在入口室处的压力(Pin)等于在控制室处的压力(Pctol)。
[0014]根据所公开的主题的一种特定的构造，存在一种液体排出阀，其包括:壳体，所述壳体配置有可联结至液体管线的入口端口和液体出口端口 ；压力响应密封机构，其布置在与入口端口相关联的入口室与壳体的控制室之间，并且配置成选择性地打开所述入口室与液体出口端口之间的液体流动路径;气动阀，其与控制室流动连通并且包括流体出口端口；以及导向阀，其与控制室相关联。
[0015]导向阀具有与控制室流动连通的入口端口和排出端口，其中受控的流动路径在入口端口和排出端口之间延伸，所述受控的流动路径配置有控制器，所述控制器在打开位置与常闭位置之间可操作，在常闭位置中，所述受控的流动路径被密封。
[0016]该结构使得关闭机构通常布置在其关闭位置处，防止液体从入口端口流动至液体出口端口，并且气动阀处在其关闭位置处，由此防止液体流动穿过其流体出口端口。在由于通过导向阀的压力排出而在控制室内的压力降低的情况下，关闭机构位移至其打开位置以便促进液体沿着入口端口与液体出口端口之间的流动路径流动。
[0017]此外，在控制室内的浮力突然终止的情况下，气动阀将打开以促进液体管线的通风。
[0018]该结构进一步使得压力差不在关闭机构上积累并且因此受限的流体通道具有比导向阀的入口端口的横截面积小的横截面积。
[0019]受限的流体通道可以是延伸穿过密封机构的开口。
[0020]可选择地，可以配置在入口室与控制室之间延伸的旁路管线或旁路端口。
[0021]根据一种特定的构造，气动阀是例如以下类型的气体净化阀:其包括:壳体，所述壳体配置有与控制室流动连通的入口端口和流体出口端口；和漂浮构件，其在常闭位置与打开位置之间可位移，所述常闭位置阻止流体在液体漂浮压力(liquid buoyantpressure)下穿过流体出口端口流动。
[0022]根据一种特定的实例，气动阀包括壳体;用于所述壳体的流体入口；分别通过第一阀座和第二阀座限定的、在所述壳体中形成的第一出口缝隙和第二出口缝隙，所述第一缝隙具有大体上类似长形的狭缝的形状，在其一端处与第二出口缝隙连通并且在面积上显著小于第二缝隙；柔性关闭膜，其在一端处被固定至所述壳体并且适合于在所述壳体中的流体压力下抵着所述阀座被偏压，以便密封所述出口缝隙；漂浮构件，其位于所述壳体中，以便在所述壳体中在分别邻近所述流体入口和所述出口缝隙的第一位置和第二位置以及用于将所述漂浮构件联结至所述膜的相对端的装置之间是漂浮地可位移的;所述结构使得所述漂浮构件从所述第二位置至所述第一位置的位移使所述膜的连续的线性横向部分首先从所述第一阀座逐渐地脱离，以便首先打开所述第一出口缝隙，并且随后从所述第二阀座逐渐地脱离，以便随后打开所述第二出口缝隙，而所述漂浮构件从所述第一位置至所述第二位置的位移允许所述膜变成抵着所述座密封地被偏压。
[0023]然而应理解的是，可以存在一个出口和相应的一个阀座，而不是所述第一出口缝隙和第二出口缝隙和相应的第一阀座和第二阀座。
[0024]以下的特征、设计和构造中的任一个或更多个可以单独地或以其任意组合并入根据本公开的液体排出阀中。
[0025]?关闭机构包括密封活塞，所述密封活塞在打开位置(其中流体流动路径是打开的)与关闭位置之间是轴向可位移的；
[0026]?关闭机构通常布置在其关闭位置处；
[0027]?密封机构包括密封膜，所述密封膜防止在入口室与密封室之间的液体流动；
[0028]?关闭机构包括活塞单元，所述活塞单元在壳体内在促进液体穿过所述流体流动路径流动的打开位置与关闭位置之间是轴向可位移的；
[0029]?导向阀是可控制的以便管理打开其所需的压力。这样的管理可以通过控制施加在其密封膜上的关闭压力来进行；
[0030]?导向阀可配置成在常闭位置与打开位置之间手动操作；
[0031]?导向阀可以配置成以确定的时间间隔或以定时的时间表打开；
[0032]?导向阀可以配置成在环境压力(Patm)与在控制室处的压力(Pctrl)之间的预定的压力差积累时打开；
[0033]?导向阀可以配置成在预定的温度下(例如，在压力降至液体冰点(frizzingpoint)时)打开；
[003 4]?导向阀可以配置成通过远程控制(例如远程通讯、无线电通讯等)关闭/打开；
[0035]?导向阀可以配置成在感测到(在沿着管线的任何位置处)化学变化(例如氟化物的水平、氯化物的水平、毒性的或生物材料的水平等的变化)超过预定的值时关闭/打开；
[0036]?导向阀可以配置成减慢和阻尼位移到其关闭位置，以便防止穿过液体系统的冲击波的产生，该液体系统容纳根据本公开的液体排出阀。
[0037]?根据特定的实例，导向阀配置成在约6-10巴的压力阈值下排放；
[0038]?导向阀可以配置有在其控制室处延伸的另外的端口 ；
[0039]?所述另外的端口可以，例如，配备有用于在其密封隔板的位移期间控制压力并且消除或显著减少冲击的针型阀。
[0040]?该另外的端口可以配置成在其中容纳感测构件或控制器或滴头(dripper)等；[0041 ] ?液体排放端口在控制室与入口室之间延伸，所述液体排放端口配置成促进液体从控制室的排放；
[0042]?气动阀能够与液体排出阀的壳体一体形成，或能够与其铰接；
[0043]?气动阀配置有单向阀，促进流体仅在一个方向上流动，以从第二室排出气体，SP防止气体穿过气动阀的气体出口流入控制室；
[0044]?当在控制室处的压力大于环境(大气)压力Pin>Patm时，气动阀位移到关闭位置发生；
[0045]?用于使气动阀位移至其关闭位置所需的压力由浮力和压力差确定，其中:
[0046]Pin-Patm > Y *Pctrl
[0047]其中γ是由导向阀可控制的预定的系数；
[0048]?根据特定的实例，γ ; 0.2巴；
[0049]?一旦气动阀位移至其关闭位置，在入口室处的压力(Ριη)等于在控制室处的压力(Pctrl)；
[0050]?受限的流体通道具有比横截面积小的横截面积。根据特定的实例，导向阀的入口端口的直径(D1PV)大于受限的流体通道的直径(Drfp)。
[0051 ] ?根据一个特定的实例，Dipv/Drfp ^1.5；
[0052].当需要给液体管线通风并且允许穿过液体出口端口进气时(即在供应管线内突然压力降时)，控制室应当保持在负压以便促进密封机构位移到打开位置；
[0053]?受限的流体通道是延伸穿过关闭机构的开口并且可以包括从其延伸至入口端口中的管状节段。该结构使得在给液体管线通风并且允许穿过液体出口端口进气的情况下，在所述管状节段周围发生文丘里效应，导致压力差，在控制室处造成吸入效应和负压；
[0054]?根据本公开的特定的实例，至少气动阀与液体排出阀的壳体一体地形成或与该壳体集成，并且根据还一实例，导向阀也与液体排出阀的壳体一体地形成或与该壳体集成。
[0055]附图简述
[0056]为了更好地理解本文公开的主题并且为了示例其在实践中可以如何实施，现在将以仅非限制性的实例的方式、参照附图来描述实施方案，在附图中:
[0057]图1是根据本公开的液体排出阀的示意图；
[0058]图2A和图2B分别是根据本公开的实例的液体排出阀在其关闭位置处的右上透视图和左上透视图；
[0059 ]图3A和3B分别是图2A和图2B的液体排出阀在其打开位置处的右上透视图和左上透视图；
[0060]图4A和图4B是根据本公开的液体排出阀分别在打开位置处和在关闭位置处的前视图；并且
[0061 ] 图4C示出图4A和图4B的液体排出阀的变型。
[0062]实施方案的详细描述
[0063]关注首先指向附图中的图1，其示意性地示出了根据本公开的液体排出阀并且通常被指定为10，所述液体排出阀包括壳体20，壳体20配置有可联结至液体管线24的入口端口 22、液体出口端口 26，通常被指定为34的压力响应的关闭机构布置在所述入口端口 22与所述液体出口端口 26之间并且配置成选择性地打开所述入口端口 22与所述液体出口端口26之间的液体流动路径38。关闭机构34将壳体20分为入口室40和布置在关闭机构34之后的控制室46。通常被指定为48的气动阀装配至壳体并且与控制室46流动连通。通常被指定为50的排出导向阀也与控制室46流动连通，并且受限的流体通道54在入口室40与控制室46之间延伸。
[0064]现在也对图2和图3做出进一步的详述，阀10是例如由塑料模制材料制成的，并且入口端口 22例如通过在66处的螺旋联轴器或任何其他合适的机构(例如带法兰的部分(未示出)、联结器(未示出)等)联结至液体管线24。
[0065]液体出口端口26从壳体延伸并且可以被联结用于使经过其涌出的任何液体返回液体系统，或用于处置到别处。
[0066]提供了布置在壳体20内的压力响应关闭机构34，该压力响应关闭机构34包括配置成在壳体内、在最高的打开位置(图2A和图2B)与最低的关闭位置(图3A和图3B)之间轴向位移的柱塞组件70。在本实例中，柱塞组件70由若干部件构成，并且然而，应理解，其他构造加以必要变更也是可能的。滚压膜74在其一端76处被夹持至柱塞组件70，并且在其另一端78处其被夹持至被固定在壳体的内壁内的部分。膜74是柔软的并且用作柔性密封构件，即使柱塞组件70位移。该膜将壳体分为入口室40和控制室46。
[0067]总是打开的受限的流体通道54延伸穿过关闭机构34的柱塞组件70，由此，管状节段82从其延伸向下进入入口端口 22。该结构使得在给液体管线通风并且允许穿过液体出口端口进气的情况下，在所述管状节段82周围发生文丘里效应，导致压力差，在控制室处造成吸入效应和负压。
[0068]液体排放端口86在控制室46与入口室40之间延伸，所述液体排放端口 86配置成促进液体从控制室46排回到液体管线24。
[0069]该结构使得在关闭机构的控制室侧起作用的有效表面积与在其入口室侧起作用的表面积相似。
[0070]气动阀48安装在壳体20的顶部部分处。在附图的图2和图3中图示的特定的实例中，阀48是美国专利4，770，201中公开的类型的气体净化阀，该专利通过参考并入本文。然而，这是特定的实例并且其他构造的排出阀可以用于此目的。
[0071]气动阀48包括固定地联结至壳体20的壳体90、延伸至控制室46中并且与控制室46流动连通的流体入口 92。
[0072]壳体90配置有流体流通缝隙96和阀座98，流体流通缝隙96与出口 99连通，阀座98在所述壳体90中形成并且限定所述缝隙96。柔性关闭膜100在一端102处被固定于所述壳体90并且在第二端104处被固定于漂浮构件108，漂浮构件108布置在壳体90内并且在漂浮压力下在最低的打开位置(图2A和图2B)与最高的关闭位置(图3A和图3B)之间是轴向可位移的。如将在下文中解释的，在关闭位置处，关闭膜100适合于抵着所述阀座98被偏压，以便密封所述缝隙96。
[0073]在特定的实例中，流通缝隙96配置有第一出口缝隙96A，第一出口缝隙96A具有大体上类似长形的狭缝的形状，并且在其一端处与第二出口缝隙96B连通并且在面积上显著大于第一缝隙96A。
[0074]漂浮构件108在壳体90内在分别邻近所述流体入口和所述出口缝隙的第一位置和第二位置以及用于将所述漂浮构件联结至所述膜的相对端的装置之间是漂浮地可位移的；
[0075]该结构使得漂浮构件108从所述关闭位置(图3)至打开位置(图2)的位移使关闭膜100的连续的线性横向部分首先从第一出口缝隙96A逐渐地脱离，并且随后从第二出口缝隙96B逐渐地脱离，同时所述漂浮构件108从打开位置至关闭位置的位移允许关闭膜100变成抵着出口缝隙密封地偏压并且密封阀座98。
[0076 ]在漂浮构件108的底端处，存在密封盘的形式的铰接的单向阀112，该单向阀112配置成靠着流体入口 92的密封肩部用于密封流体入口 92并且因此在气动阀处于其打开位置(图2)时防止流体进入控制室46。
[0077]如可以进一步看出的，通常被指定为50的排出导向阀被铰接至壳体20，壳体20具有入口端口 118和延伸至控制室46中的入口流体流动路径120。应理解的是，入口流体流动路径120的截面积大于受限的流体通道54的截面积。根据特定的实例，导向阀的入口端口的直径(D1PV)与受限的流体通道的直径(Drfp)的比率约是(Dipv)/(Drfp)。1.5。
[0078]排出导向阀50配置有排出端口 124和布置在入口端口 118与排出端口 124之间的密封肩部126。密封柱塞128在其一端处配置有密封构件130，密封构件130配置成以密封的方式靠着环形密封肩部126，其中柱塞128的相对端通过压缩弹簧134被偏压。柱塞因此在常闭位置(图3A和图3B)与打开位置(图2A和图2B)之间是可位移的，以便减轻来自控制室46的压力，在所述常闭位置，密封构件130密封地靠着密封肩部126，在所述打开位置，密封构件130与密封肩部126脱离。
[0079]在特定的实例中，排出导向阀50是配置成在预定的压力阈值下打开的泄压阀。该压力阈值通过手动管理盘簧134的压力而是可控的，经由旋转盖140从而拉紧或释放该弹簧来手动管理盘簧134的压力。
[0080]根据其他实例，排出导向阀50可以多种构造中的任一种或更多种，例如手动可打开的阀(即导向阀是仅是手动可打开的或还是手动可打开的)，或通过远程通讯可打开的阀，或导向阀可以与控制器铰接以根据任一种或更多种信号打开导向阀，例如，预定的时间间隔或定时的时间表、环境或液体温度、环境压力(Patm)与在控制室处的压力(Ρ&ι)的压力差等。
[0081]本文公开的阀液体排出阀10的结构和操作使得在通常状态下，阀处于其关闭位置处，如图3A和图3B中公开的，其中在所述入口端口 22与所述液体出口端口 26之间的液体流动路径38被关闭，气动阀48被关闭并且排出导向阀50也被关闭。在此位置处，在入口室40处的压力与在控制室46处的压力大体上相似，这归因于在这些室之间延伸的受限的流体通道54，由此，关于膜74的面的表面积差被偏置至关闭位置，并且同样地，在控制室46内的液体引起气动阀48的漂浮构件108位移至关闭位置。
[0082]一旦排出导向阀50由于控制信号或压力差等而位移至打开位置(图2A和图2B)，在入口端口 118与排出端口 124之间的流动路径打开，导致液体从控制室46的排出和其中相应的压力下降。作为在控制室处的压力下降的结果，在膜74和关闭机构34上的压力平衡被干扰，引起关闭机构34位移至其打开位置(图2A和图2B)，打开流动路径38，使得液体可以从液体管线24流出。一旦流动路径38被打开，其促进液体以高流速排出。
[0083]也是作为在控制室46处的压力下降的结果，气动阀48的漂浮物108位移至打开位置，促进流体通过其进入。
[0084]公开的该结构提供了一种系统，该系统对压力差灵敏并且快速响应于这样的压力波动以便打开/关闭穿过流动路径38排出的主要流体。这通过使用小的排出导向阀而被促进。
[0085]公开的结构可能例如对防止液体在供应管线中冻结是有用的。因此，在环境温度或液体温度降低至低于预定值时，导向件接收将其操作至其打开位置的命令信号，结果，液体从液体出口端口26排出，造成液体流过主要管线并因此防止液体在液体管线中冻结以及防止或减少对液体管线和铰接至其的设备的破坏的可能性。
[0086]公开的系统可能还对于冲洗液体管线(例如用于市政目的)是有用的，其中控制信号打开导向阀(手动地或周期性地或例如在感测到液体管线中的化学试剂时)，结果，液体流动路径38打开，以便从液体管线排出液体。
[0087]现在进一步参考图4A和图4B，图示了根据本公开的并且通常被指定为200的阀组件的变型。液体排出阀组件200包括类似于在先前的实例中公开的那些元件的元件，并且因此，相似的元件用相似的参考数字指定，然而该相似的参考数字通过改变200。
[0088]液体排出阀组件200包括通常被指定为210的液体排出阀，该液体排出阀事实上与图2和图3中的液体排出阀10相同，并且返回到那儿进行参考以理解液体排出阀210的结构和操作。
[0089]在图4A和图4B中进一步注意的是，液体排出阀210配备有通常被指定为250的大体上垂直地延伸的排出导向阀，该排出导向阀通过在壳体的端口 318 A与导向阀2 5 0的端口318B之间延伸的联结管307与液体排出阀210的壳体铰接，排出导向阀经由入口流体流动路径320与控制室246流动连通。
[0090]与先前的实例类似，入口流体流动路径320的截面积大于受限的流体通道254的截面积，受限的流体通道254在液体排出阀210的入口室240与控制室246之间延伸。
[0091]排出导向阀250配置有排出端口 324和布置在入口端口 318B与排出端口 324之间的密封肩部326。密封机构328配置有密封隔板330和密封部分331，密封部分331配置成以密封的方式靠着环形密封肩部326(图4B)，其中偏压机构328的相对端通过压缩弹簧134被偏压，压缩弹簧134布置在盖335内，盖335以螺旋联轴的方式可旋转地固定至壳体333，由此，旋转盖335引起相应的轴向位移，从而导致由盘簧334施加在密封隔板330上的压力改变。类似于先前的实例，排出导向阀250是配置成在预定的压力阈值下打开的泄压阀。该压力阈值通过手动管理盘簧334的压力是可控的，经由旋转盖340从而拉紧或释放该弹簧来手动管理盘簧334的压力。然而，应理解的是，管理盘簧334的压力可以通过电动控制器或通过液压/气动机构被促进，该电动控制器或通过液压/气动机构也可以远程控制。
[0092]密封组件328在常闭位置(图4B)与打开位置(图4A)之间是可位移的，以便减轻来自液体排出阀210的控制室246的压力，在所述常闭位置，密封构件330的密封部分331密封地靠着密封肩部326 ；在所述打开位置，密封部分331与密封肩部326脱离。
[0093]本文公开的阀液体排出阀200组件的结构和操作类似于上文中关于先前的实例所描述的液体排出阀组件，即在通常状态下，阀处于其关闭位置处，如图4B中公开的，其中在入口端口 222与液体出口端口 226之间的液体流动路径338被关闭，气动阀248被关闭并且排出导向阀250也被关闭。在此位置处，在入口室240处的压力与在控制室246处的压力大体上相似，这归因于在这两个室之间延伸的受限的流体通道254，由此，关于膜274的面的表面积差被偏压至关闭位置，并且同样地，在控制室246内的液体引起气动阀248的漂浮构件308位移至关闭位置。
[0094]在排出导向阀250由于控制信号或压力差等而位移至打开位置(图4A)时，在入口端口 318B与排出端口 324之间的流动路径320打开，导致液体从控制室246排出和其中相应的压力下降。作为在控制室处的压力下降的结果，在膜274和关闭机构234上的压力平衡被干扰，引起关闭机构234位移至其打开位置(图4A)，打开流动路径238，使得液体可以从液体管线24流出(图1)。在流动路径238被打开时，其促进液体以高流速排出。
[0095]也是作为在控制室246处的压力下降的结果，气动阀248的漂浮件308位移至打开位置(图4A)，促进流体穿过其中进入(虚线箭头311表示进入流体流动路径)。
[0096]如在图4A和图4B中可以进一步看到的，排出导向阀250配置有在其控制室处延伸的、与排出端口 324流动连通的另外的端口 345。 所述另外的端口 345可以，例如，配备有用于在其密封隔板的位移期间控制压力并且消除或显著减少冲击的针型阀(未示出)。可选择地，该另外的端口可以配置成在其中容纳感测构件或控制器或滴头等(未示出)。
[0097]现在转到图4C，图示了图4A和图4B的液体排出阀组件200，其中液体排出阀210的入口端口 222具有联结端口 223，联结端口 223延伸经由管347、穿过所述另外的端口 345与排出导向阀250的控制室直接流动连通、。
[0098]该结构使得在入口222处感测的相同的压力现在也存在于排出导向阀250的控制室处，使后者具有改善的稳定性以便消除或显著降低系统的冲击并且提供排出导向阀250的稳定操作。然而，应理解的是，赋予排出导向阀250的压力也可以自其他压力源获得。
【主权项】
1.一种液体排出阀，其包括壳体，所述壳体配置有:可联结至液体管线的入口端口 ；液体出口端口；容纳压力响应关闭机构的入口室，所述压力响应关闭机构布置在所述入口端口与所述液体出口端口之间并且配置成选择性地打开其间的液体流动路径;控制室，其经由受限的流体通道与所述入口室流动连通;气动阀，其与所述控制室流动连通；以及排出导向阀，其与所述控制室流动连通。2.一种液体排出阀，其包括:壳体，所述壳体配置有可联结至液体管线的入口端口和液体出口端口；压力响应密封机构，其布置在与所述入口端口相关联的入口室与所述壳体的控制室之间，并且配置成选择性地打开所述入口室与所述液体出口端口之间的液体流动路径;气动阀，其与所述控制室流动连通并且包括流体出口端口；以及导向阀，其与所述控制室相关联。3.一种液体排出阀，其包括:壳体，所述壳体配置有可联结至液体管线的入口端口，液体出口端口，布置在所述入口端口与所述液体出口端口之间并且配置成选择性地打开所述入口端口与所述液体出口端口之间的液体流动路径的压力操作的关闭机构，将所述壳体分为入口室和布置在所述关闭机构之后的控制室的密封机构;与所述控制室流动连通的气动阀，以及与所述控制室流动连通的导向阀；所述密封机构包括在所述入口室与所述控制室之间的打开的流动受限的流体通道。4.根据权利要求3所述的液体排出阀，其中在所述密封机构的关闭位置处，在所述入口室处的压力等于在所述控制室处的压力。5.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述导向阀具有与所述控制室流动连通的入口端口和排出端口，其中受控的流动路径在其间延伸，所述受控的流动路径配置有控制器，所述控制器在打开位置与常闭位置之间是可操作的，在所述常闭位置，所述受控的流动路径被密封。6.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述关闭机构通常布置在其关闭位置以便防止液体从所述入口端口流动至所述液体出口端口，并且所述气动阀处在其关闭位置处，由此防止液体流动穿过其流体出口端口，并且其中在所述控制内的压力降低的情况下，所述关闭机构位移至其打开位置，以便促进液体沿着所述入口端口与所述液体出口端口之间的流动路径流动。7.根据权利要求6所述的液体排出阀，其中，在所述控制室内的浮力突然终止的情况下，所述气动阀将打开以促进所述液体管线的通风。8.根据权利要求6所述的液体排出阀，其中压力差不在所述关闭机构上积累，并且因此所述受限的流体通道具有比所述导向阀的所述入口端口的横截面积小的横截面积。9.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述气动阀包括:壳体；用于所述壳体的流体入口；分别通过第一阀座和第二阀座限定的、在所述壳体中形成的第一出口缝隙和第二出口缝隙，所述第一缝隙具有大体上类似长形的狭缝的形状，在其一端处与所述第二出口缝隙连通并且在面积上显著小于所述第二缝隙；柔性关闭膜，其在一端处被固定于所述壳体并且适合于在所述壳体中的流体压力下抵着所述阀座被偏压，以便密封所述出口缝隙；漂浮构件，其位于所述壳体中，以便在所述壳体中在分别邻近所述流体入口和所述出口缝隙的第一位置和第二位置以及用于将所述漂浮构件联结至所述膜的相对端的装置之间是漂浮地可位移的；该结构使得所述漂浮构件从所述第二位置至所述第一位置的位移使所述膜的连续的线性横向部分首先从所述第一阀座逐渐地脱离，以便首先打开所述第一出口缝隙，并且随后从所述第二阀座逐渐地脱离，以便随后打开所述第二出口缝隙，而所述漂浮构件从所述第一位置至所述第二位置的位移允许所述膜变成抵着所述座密封地被偏压。10.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述关闭机构包括密封活塞，所述密封活塞在关闭位置与所述流体流动路径是打开的打开位置之间是轴向可位移的。11.根据权利要求10所述的液体排出阀，其中所述密封机构包括密封膜，所述密封膜防止液体在所述入口室与所述密封室之间流动。12.根据权利要求10所述的液体排出阀，其中所述密封机构包括活塞单元，所述活塞单元在所述壳体内、在关闭位置与促进液体流动穿过所述流体流动路径的打开位置之间是轴向可位移的。13.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述导向阀配置为用于在常闭位置与打开位置之间的超驰操作。14.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述导向阀配置成在环境压力与在所述控制室处的压力之间积累到预定的压力差时打开。15.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述导向阀配置为用于缓慢和阻尼位移到其关闭位置，以便防止穿过容纳所述液体排出阀的液体系统的冲击波的产生。16.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中液体排放端口在所述控制室与所述入口室之间延伸，所述液体排放端口配置成促进液体从所述控制室的排放。17.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述气动阀能够与所述液体排出阀的所述壳体一体地形成，或能够与所述壳体铰接。18.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述气动阀配置有单向阀，所述单向阀促进流体仅在一个方向上流动，防止气体穿过所述气动阀的气体出口流入所述控制室。19.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中当在所述控制室处的压力大于所述环境压力时，发生所述气动阀到所述关闭位置的位移。20.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述受限的流体通道具有比所述导向阀的入口端口的横截面积小的横截面积。21.根据权利要求20所述的液体排出阀，其中所述导向阀的所述入口端口的直径大于所述受限的流体通道的直径。22.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述受限的流体通道是穿过所述关闭机构延伸的开口并且能够包括从其延伸至所述入口端口中的管状节段，由此，在给所述液体管线通风并且允许穿过所述液体出口端口进气的情况下，在所述管状节段周围发生文丘里效应，导致压力差，在所述控制室处造成吸入效应和负压。23.根据权利要求22所述的液体排出阀，其中所述气动阀与所述液体排出阀的所述壳体一体地形成或与所述壳体集成。24.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述导向阀与所述液体排出阀的所述壳体一体地形成或与所述壳体集成。25.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述导向阀的控制室与所述液体排出阀的入口端口流动连通。
【专利摘要】一种液体排出阀(10)，其包括壳体(20)，所述壳体配置有：可联结至液体管线(24)的入口端口(22)；液体出口端口(26)；容纳压力响应关闭机构(34)的入口室(40)，所述压力响应关闭机构布置在所述入口端口与所述液体出口端口之间并且配置成选择性地打开其间的液体流动路径(38)；控制室(46)，其经由受限的流体通道(54)与所述入口室流动连通；气动阀(48)，其与所述控制室流动连通；以及排出导向阀(50)，其与所述控制室流动连通。
【IPC分类】F16K31/385
【公开号】CN105492810
【申请号】CN201480047280
【发明人】约尔·巴哈鲁, 莫迪凯·坎丹扬
【申请人】A.R.I.流体控制附件有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年8月27日
【公告号】EP3039326A1, US20160201818, WO2015029036A1
【技术领域】
[0001 ]本公开的主题涉及液体排出阀，其被配置成用于在高压下液体的高流量和排出。
【背景技术】
[0002]被认为与本公开的主题的背景相关的参考文献在下面列出:
[0003]美国专利4,770,201
[0004]美国专利6,105,608
[0005]本文上面确认的参考文献不应推断为意味着这些文献以任何方式与本公开的主题的专利性相关。
[0006]背景
[0007]美国专利4，770，201公开了一种空气净化阀，其包括:壳体；用于所述壳体的流体入口；分别通过第一阀座和第二阀座界定的、在所述壳体中形成的第一出口缝隙和第二出口缝隙，所述第一缝隙具有大体上类似长形的狭缝的形状，在其一端处与第二出口缝隙连通并且在面积上显著小于第二缝隙；柔性关闭膜，其在一端处被固定于所述壳体并且适合于在所述壳体中的流体压力下抵着所述阀座被偏压，以便密封所述出口缝隙;漂浮构件，其位于所述壳体中，以便在所述壳体中在分别邻近所述流体入口和所述出口缝隙的第一位置和第二位置以及用于将所述漂浮构件联结至所述膜的相对端的装置之间是漂浮地可位移的;该结构使得所述漂浮构件从所述第二位置至第一位置的位移使所述膜的连续的线性横向部分首先从所述第一阀座逐渐地脱离以便首先打开所述第一出口缝隙，并且随后从所述第二阀座逐渐地脱离以便随后打开所述第二出口缝隙，而所述漂浮构件从所述第一位置至所述第二位置的位移允许所述膜变成抵着所述座密封地被偏压。
[0008]美国专利6,105,608公开了一种气体净化阀，其包括:阀壳体，阀壳体具有阀入口和主阀出口和次阀出口，安装在壳体中的阀隔离物将壳体分为与阀入口连通的第一室和与次阀出口连通的第二室。节流通道被界定在壳体中，节流通道实现第一室与第二室之间的连通并且具有比次阀出口小的流通速率(through flow rate)。次阀关闭设备被设置用于对液体流出关闭次阀出口。压差响应设备安装在隔离物构件中并且响应于室之间的压力差可位移，并且主阀出口封闭设备在压力差超过预定量值时响应于压差响应设备的位移而打开主阀出口。
[0009]总体描述
[0010]根据公开的主题，存在液体排出阀，其配置成用于大体上大体积的液体的排出并且与导向阀相关联，所述导向阀用于操作液体排出阀到其打开的液体排出位置。
[0011 ]公开了一种液体排出阀，其包括壳体，所述壳体配置有:可联结至液体管线的入口端口；液体出口端口 ；接纳压力响应关闭机构的入口室，所述压力响应关闭机构布置在所述入口端口与所述液体出口端口之间并且配置成选择性地打开其间的液体流动路径;控制室，其经由受限的流体通道与入口室流动连通;气动阀，其与控制室流动连通;和排出导向阀，其与控制室流动连通。
[0012]根据本描述的主题的特定的构造，公开了一种液体排出阀，其包括壳体，所述壳体配置有:可联结至液体管线的入口端口；液体出口端口；压力操作的关闭机构，所述压力操作的关闭机构布置在所述入口端口与所述液体出口端口之间并且配置成选择性地打开所述入口端口与所述液体出口端口之间的液体流动路径;所述密封机构将所述壳体分为入口室和布置在所述关闭机构之后的控制室;气动阀，其与控制室流动连通，和导向阀，其与控制室流动连通;所述密封机构包括在入口室与控制室之间的打开的流动受限的流体通道。
[0013]该结构使得在密封机构的关闭位置处，在入口室处的压力(Pin)等于在控制室处的压力(Pctol)。
[0014]根据所公开的主题的一种特定的构造，存在一种液体排出阀，其包括:壳体，所述壳体配置有可联结至液体管线的入口端口和液体出口端口 ；压力响应密封机构，其布置在与入口端口相关联的入口室与壳体的控制室之间，并且配置成选择性地打开所述入口室与液体出口端口之间的液体流动路径;气动阀，其与控制室流动连通并且包括流体出口端口；以及导向阀，其与控制室相关联。
[0015]导向阀具有与控制室流动连通的入口端口和排出端口，其中受控的流动路径在入口端口和排出端口之间延伸，所述受控的流动路径配置有控制器，所述控制器在打开位置与常闭位置之间可操作，在常闭位置中，所述受控的流动路径被密封。
[0016]该结构使得关闭机构通常布置在其关闭位置处，防止液体从入口端口流动至液体出口端口，并且气动阀处在其关闭位置处，由此防止液体流动穿过其流体出口端口。在由于通过导向阀的压力排出而在控制室内的压力降低的情况下，关闭机构位移至其打开位置以便促进液体沿着入口端口与液体出口端口之间的流动路径流动。
[0017]此外，在控制室内的浮力突然终止的情况下，气动阀将打开以促进液体管线的通风。
[0018]该结构进一步使得压力差不在关闭机构上积累并且因此受限的流体通道具有比导向阀的入口端口的横截面积小的横截面积。
[0019]受限的流体通道可以是延伸穿过密封机构的开口。
[0020]可选择地，可以配置在入口室与控制室之间延伸的旁路管线或旁路端口。
[0021]根据一种特定的构造，气动阀是例如以下类型的气体净化阀:其包括:壳体，所述壳体配置有与控制室流动连通的入口端口和流体出口端口；和漂浮构件，其在常闭位置与打开位置之间可位移，所述常闭位置阻止流体在液体漂浮压力(liquid buoyantpressure)下穿过流体出口端口流动。
[0022]根据一种特定的实例，气动阀包括壳体;用于所述壳体的流体入口；分别通过第一阀座和第二阀座限定的、在所述壳体中形成的第一出口缝隙和第二出口缝隙，所述第一缝隙具有大体上类似长形的狭缝的形状，在其一端处与第二出口缝隙连通并且在面积上显著小于第二缝隙；柔性关闭膜，其在一端处被固定至所述壳体并且适合于在所述壳体中的流体压力下抵着所述阀座被偏压，以便密封所述出口缝隙；漂浮构件，其位于所述壳体中，以便在所述壳体中在分别邻近所述流体入口和所述出口缝隙的第一位置和第二位置以及用于将所述漂浮构件联结至所述膜的相对端的装置之间是漂浮地可位移的;所述结构使得所述漂浮构件从所述第二位置至所述第一位置的位移使所述膜的连续的线性横向部分首先从所述第一阀座逐渐地脱离，以便首先打开所述第一出口缝隙，并且随后从所述第二阀座逐渐地脱离，以便随后打开所述第二出口缝隙，而所述漂浮构件从所述第一位置至所述第二位置的位移允许所述膜变成抵着所述座密封地被偏压。
[0023]然而应理解的是，可以存在一个出口和相应的一个阀座，而不是所述第一出口缝隙和第二出口缝隙和相应的第一阀座和第二阀座。
[0024]以下的特征、设计和构造中的任一个或更多个可以单独地或以其任意组合并入根据本公开的液体排出阀中。
[0025]?关闭机构包括密封活塞，所述密封活塞在打开位置(其中流体流动路径是打开的)与关闭位置之间是轴向可位移的；
[0026]?关闭机构通常布置在其关闭位置处；
[0027]?密封机构包括密封膜，所述密封膜防止在入口室与密封室之间的液体流动；
[0028]?关闭机构包括活塞单元，所述活塞单元在壳体内在促进液体穿过所述流体流动路径流动的打开位置与关闭位置之间是轴向可位移的；
[0029]?导向阀是可控制的以便管理打开其所需的压力。这样的管理可以通过控制施加在其密封膜上的关闭压力来进行；
[0030]?导向阀可配置成在常闭位置与打开位置之间手动操作；
[0031]?导向阀可以配置成以确定的时间间隔或以定时的时间表打开；
[0032]?导向阀可以配置成在环境压力(Patm)与在控制室处的压力(Pctrl)之间的预定的压力差积累时打开；
[0033]?导向阀可以配置成在预定的温度下(例如，在压力降至液体冰点(frizzingpoint)时)打开；
[003 4]?导向阀可以配置成通过远程控制(例如远程通讯、无线电通讯等)关闭/打开；
[0035]?导向阀可以配置成在感测到(在沿着管线的任何位置处)化学变化(例如氟化物的水平、氯化物的水平、毒性的或生物材料的水平等的变化)超过预定的值时关闭/打开；
[0036]?导向阀可以配置成减慢和阻尼位移到其关闭位置，以便防止穿过液体系统的冲击波的产生，该液体系统容纳根据本公开的液体排出阀。
[0037]?根据特定的实例，导向阀配置成在约6-10巴的压力阈值下排放；
[0038]?导向阀可以配置有在其控制室处延伸的另外的端口 ；
[0039]?所述另外的端口可以，例如，配备有用于在其密封隔板的位移期间控制压力并且消除或显著减少冲击的针型阀。
[0040]?该另外的端口可以配置成在其中容纳感测构件或控制器或滴头(dripper)等；[0041 ] ?液体排放端口在控制室与入口室之间延伸，所述液体排放端口配置成促进液体从控制室的排放；
[0042]?气动阀能够与液体排出阀的壳体一体形成，或能够与其铰接；
[0043]?气动阀配置有单向阀，促进流体仅在一个方向上流动，以从第二室排出气体，SP防止气体穿过气动阀的气体出口流入控制室；
[0044]?当在控制室处的压力大于环境(大气)压力Pin>Patm时，气动阀位移到关闭位置发生；
[0045]?用于使气动阀位移至其关闭位置所需的压力由浮力和压力差确定，其中:
[0046]Pin-Patm > Y *Pctrl
[0047]其中γ是由导向阀可控制的预定的系数；
[0048]?根据特定的实例，γ ; 0.2巴；
[0049]?一旦气动阀位移至其关闭位置，在入口室处的压力(Ριη)等于在控制室处的压力(Pctrl)；
[0050]?受限的流体通道具有比横截面积小的横截面积。根据特定的实例，导向阀的入口端口的直径(D1PV)大于受限的流体通道的直径(Drfp)。
[0051 ] ?根据一个特定的实例，Dipv/Drfp ^1.5；
[0052].当需要给液体管线通风并且允许穿过液体出口端口进气时(即在供应管线内突然压力降时)，控制室应当保持在负压以便促进密封机构位移到打开位置；
[0053]?受限的流体通道是延伸穿过关闭机构的开口并且可以包括从其延伸至入口端口中的管状节段。该结构使得在给液体管线通风并且允许穿过液体出口端口进气的情况下，在所述管状节段周围发生文丘里效应，导致压力差，在控制室处造成吸入效应和负压；
[0054]?根据本公开的特定的实例，至少气动阀与液体排出阀的壳体一体地形成或与该壳体集成，并且根据还一实例，导向阀也与液体排出阀的壳体一体地形成或与该壳体集成。
[0055]附图简述
[0056]为了更好地理解本文公开的主题并且为了示例其在实践中可以如何实施，现在将以仅非限制性的实例的方式、参照附图来描述实施方案，在附图中:
[0057]图1是根据本公开的液体排出阀的示意图；
[0058]图2A和图2B分别是根据本公开的实例的液体排出阀在其关闭位置处的右上透视图和左上透视图；
[0059 ]图3A和3B分别是图2A和图2B的液体排出阀在其打开位置处的右上透视图和左上透视图；
[0060]图4A和图4B是根据本公开的液体排出阀分别在打开位置处和在关闭位置处的前视图；并且
[0061 ] 图4C示出图4A和图4B的液体排出阀的变型。
[0062]实施方案的详细描述
[0063]关注首先指向附图中的图1，其示意性地示出了根据本公开的液体排出阀并且通常被指定为10，所述液体排出阀包括壳体20，壳体20配置有可联结至液体管线24的入口端口 22、液体出口端口 26，通常被指定为34的压力响应的关闭机构布置在所述入口端口 22与所述液体出口端口 26之间并且配置成选择性地打开所述入口端口 22与所述液体出口端口26之间的液体流动路径38。关闭机构34将壳体20分为入口室40和布置在关闭机构34之后的控制室46。通常被指定为48的气动阀装配至壳体并且与控制室46流动连通。通常被指定为50的排出导向阀也与控制室46流动连通，并且受限的流体通道54在入口室40与控制室46之间延伸。
[0064]现在也对图2和图3做出进一步的详述，阀10是例如由塑料模制材料制成的，并且入口端口 22例如通过在66处的螺旋联轴器或任何其他合适的机构(例如带法兰的部分(未示出)、联结器(未示出)等)联结至液体管线24。
[0065]液体出口端口26从壳体延伸并且可以被联结用于使经过其涌出的任何液体返回液体系统，或用于处置到别处。
[0066]提供了布置在壳体20内的压力响应关闭机构34，该压力响应关闭机构34包括配置成在壳体内、在最高的打开位置(图2A和图2B)与最低的关闭位置(图3A和图3B)之间轴向位移的柱塞组件70。在本实例中，柱塞组件70由若干部件构成，并且然而，应理解，其他构造加以必要变更也是可能的。滚压膜74在其一端76处被夹持至柱塞组件70，并且在其另一端78处其被夹持至被固定在壳体的内壁内的部分。膜74是柔软的并且用作柔性密封构件，即使柱塞组件70位移。该膜将壳体分为入口室40和控制室46。
[0067]总是打开的受限的流体通道54延伸穿过关闭机构34的柱塞组件70，由此，管状节段82从其延伸向下进入入口端口 22。该结构使得在给液体管线通风并且允许穿过液体出口端口进气的情况下，在所述管状节段82周围发生文丘里效应，导致压力差，在控制室处造成吸入效应和负压。
[0068]液体排放端口86在控制室46与入口室40之间延伸，所述液体排放端口 86配置成促进液体从控制室46排回到液体管线24。
[0069]该结构使得在关闭机构的控制室侧起作用的有效表面积与在其入口室侧起作用的表面积相似。
[0070]气动阀48安装在壳体20的顶部部分处。在附图的图2和图3中图示的特定的实例中，阀48是美国专利4，770，201中公开的类型的气体净化阀，该专利通过参考并入本文。然而，这是特定的实例并且其他构造的排出阀可以用于此目的。
[0071]气动阀48包括固定地联结至壳体20的壳体90、延伸至控制室46中并且与控制室46流动连通的流体入口 92。
[0072]壳体90配置有流体流通缝隙96和阀座98，流体流通缝隙96与出口 99连通，阀座98在所述壳体90中形成并且限定所述缝隙96。柔性关闭膜100在一端102处被固定于所述壳体90并且在第二端104处被固定于漂浮构件108，漂浮构件108布置在壳体90内并且在漂浮压力下在最低的打开位置(图2A和图2B)与最高的关闭位置(图3A和图3B)之间是轴向可位移的。如将在下文中解释的，在关闭位置处，关闭膜100适合于抵着所述阀座98被偏压，以便密封所述缝隙96。
[0073]在特定的实例中，流通缝隙96配置有第一出口缝隙96A，第一出口缝隙96A具有大体上类似长形的狭缝的形状，并且在其一端处与第二出口缝隙96B连通并且在面积上显著大于第一缝隙96A。
[0074]漂浮构件108在壳体90内在分别邻近所述流体入口和所述出口缝隙的第一位置和第二位置以及用于将所述漂浮构件联结至所述膜的相对端的装置之间是漂浮地可位移的；
[0075]该结构使得漂浮构件108从所述关闭位置(图3)至打开位置(图2)的位移使关闭膜100的连续的线性横向部分首先从第一出口缝隙96A逐渐地脱离，并且随后从第二出口缝隙96B逐渐地脱离，同时所述漂浮构件108从打开位置至关闭位置的位移允许关闭膜100变成抵着出口缝隙密封地偏压并且密封阀座98。
[0076 ]在漂浮构件108的底端处，存在密封盘的形式的铰接的单向阀112，该单向阀112配置成靠着流体入口 92的密封肩部用于密封流体入口 92并且因此在气动阀处于其打开位置(图2)时防止流体进入控制室46。
[0077]如可以进一步看出的，通常被指定为50的排出导向阀被铰接至壳体20，壳体20具有入口端口 118和延伸至控制室46中的入口流体流动路径120。应理解的是，入口流体流动路径120的截面积大于受限的流体通道54的截面积。根据特定的实例，导向阀的入口端口的直径(D1PV)与受限的流体通道的直径(Drfp)的比率约是(Dipv)/(Drfp)。1.5。
[0078]排出导向阀50配置有排出端口 124和布置在入口端口 118与排出端口 124之间的密封肩部126。密封柱塞128在其一端处配置有密封构件130，密封构件130配置成以密封的方式靠着环形密封肩部126，其中柱塞128的相对端通过压缩弹簧134被偏压。柱塞因此在常闭位置(图3A和图3B)与打开位置(图2A和图2B)之间是可位移的，以便减轻来自控制室46的压力，在所述常闭位置，密封构件130密封地靠着密封肩部126，在所述打开位置，密封构件130与密封肩部126脱离。
[0079]在特定的实例中，排出导向阀50是配置成在预定的压力阈值下打开的泄压阀。该压力阈值通过手动管理盘簧134的压力而是可控的，经由旋转盖140从而拉紧或释放该弹簧来手动管理盘簧134的压力。
[0080]根据其他实例，排出导向阀50可以多种构造中的任一种或更多种，例如手动可打开的阀(即导向阀是仅是手动可打开的或还是手动可打开的)，或通过远程通讯可打开的阀，或导向阀可以与控制器铰接以根据任一种或更多种信号打开导向阀，例如，预定的时间间隔或定时的时间表、环境或液体温度、环境压力(Patm)与在控制室处的压力(Ρ&ι)的压力差等。
[0081]本文公开的阀液体排出阀10的结构和操作使得在通常状态下，阀处于其关闭位置处，如图3A和图3B中公开的，其中在所述入口端口 22与所述液体出口端口 26之间的液体流动路径38被关闭，气动阀48被关闭并且排出导向阀50也被关闭。在此位置处，在入口室40处的压力与在控制室46处的压力大体上相似，这归因于在这些室之间延伸的受限的流体通道54，由此，关于膜74的面的表面积差被偏置至关闭位置，并且同样地，在控制室46内的液体引起气动阀48的漂浮构件108位移至关闭位置。
[0082]一旦排出导向阀50由于控制信号或压力差等而位移至打开位置(图2A和图2B)，在入口端口 118与排出端口 124之间的流动路径打开，导致液体从控制室46的排出和其中相应的压力下降。作为在控制室处的压力下降的结果，在膜74和关闭机构34上的压力平衡被干扰，引起关闭机构34位移至其打开位置(图2A和图2B)，打开流动路径38，使得液体可以从液体管线24流出。一旦流动路径38被打开，其促进液体以高流速排出。
[0083]也是作为在控制室46处的压力下降的结果，气动阀48的漂浮物108位移至打开位置，促进流体通过其进入。
[0084]公开的该结构提供了一种系统，该系统对压力差灵敏并且快速响应于这样的压力波动以便打开/关闭穿过流动路径38排出的主要流体。这通过使用小的排出导向阀而被促进。
[0085]公开的结构可能例如对防止液体在供应管线中冻结是有用的。因此，在环境温度或液体温度降低至低于预定值时，导向件接收将其操作至其打开位置的命令信号，结果，液体从液体出口端口26排出，造成液体流过主要管线并因此防止液体在液体管线中冻结以及防止或减少对液体管线和铰接至其的设备的破坏的可能性。
[0086]公开的系统可能还对于冲洗液体管线(例如用于市政目的)是有用的，其中控制信号打开导向阀(手动地或周期性地或例如在感测到液体管线中的化学试剂时)，结果，液体流动路径38打开，以便从液体管线排出液体。
[0087]现在进一步参考图4A和图4B，图示了根据本公开的并且通常被指定为200的阀组件的变型。液体排出阀组件200包括类似于在先前的实例中公开的那些元件的元件，并且因此，相似的元件用相似的参考数字指定，然而该相似的参考数字通过改变200。
[0088]液体排出阀组件200包括通常被指定为210的液体排出阀，该液体排出阀事实上与图2和图3中的液体排出阀10相同，并且返回到那儿进行参考以理解液体排出阀210的结构和操作。
[0089]在图4A和图4B中进一步注意的是，液体排出阀210配备有通常被指定为250的大体上垂直地延伸的排出导向阀，该排出导向阀通过在壳体的端口 318 A与导向阀2 5 0的端口318B之间延伸的联结管307与液体排出阀210的壳体铰接，排出导向阀经由入口流体流动路径320与控制室246流动连通。
[0090]与先前的实例类似，入口流体流动路径320的截面积大于受限的流体通道254的截面积，受限的流体通道254在液体排出阀210的入口室240与控制室246之间延伸。
[0091]排出导向阀250配置有排出端口 324和布置在入口端口 318B与排出端口 324之间的密封肩部326。密封机构328配置有密封隔板330和密封部分331，密封部分331配置成以密封的方式靠着环形密封肩部326(图4B)，其中偏压机构328的相对端通过压缩弹簧134被偏压，压缩弹簧134布置在盖335内，盖335以螺旋联轴的方式可旋转地固定至壳体333，由此，旋转盖335引起相应的轴向位移，从而导致由盘簧334施加在密封隔板330上的压力改变。类似于先前的实例，排出导向阀250是配置成在预定的压力阈值下打开的泄压阀。该压力阈值通过手动管理盘簧334的压力是可控的，经由旋转盖340从而拉紧或释放该弹簧来手动管理盘簧334的压力。然而，应理解的是，管理盘簧334的压力可以通过电动控制器或通过液压/气动机构被促进，该电动控制器或通过液压/气动机构也可以远程控制。
[0092]密封组件328在常闭位置(图4B)与打开位置(图4A)之间是可位移的，以便减轻来自液体排出阀210的控制室246的压力，在所述常闭位置，密封构件330的密封部分331密封地靠着密封肩部326 ；在所述打开位置，密封部分331与密封肩部326脱离。
[0093]本文公开的阀液体排出阀200组件的结构和操作类似于上文中关于先前的实例所描述的液体排出阀组件，即在通常状态下，阀处于其关闭位置处，如图4B中公开的，其中在入口端口 222与液体出口端口 226之间的液体流动路径338被关闭，气动阀248被关闭并且排出导向阀250也被关闭。在此位置处，在入口室240处的压力与在控制室246处的压力大体上相似，这归因于在这两个室之间延伸的受限的流体通道254，由此，关于膜274的面的表面积差被偏压至关闭位置，并且同样地，在控制室246内的液体引起气动阀248的漂浮构件308位移至关闭位置。
[0094]在排出导向阀250由于控制信号或压力差等而位移至打开位置(图4A)时，在入口端口 318B与排出端口 324之间的流动路径320打开，导致液体从控制室246排出和其中相应的压力下降。作为在控制室处的压力下降的结果，在膜274和关闭机构234上的压力平衡被干扰，引起关闭机构234位移至其打开位置(图4A)，打开流动路径238，使得液体可以从液体管线24流出(图1)。在流动路径238被打开时，其促进液体以高流速排出。
[0095]也是作为在控制室246处的压力下降的结果，气动阀248的漂浮件308位移至打开位置(图4A)，促进流体穿过其中进入(虚线箭头311表示进入流体流动路径)。
[0096]如在图4A和图4B中可以进一步看到的，排出导向阀250配置有在其控制室处延伸的、与排出端口 324流动连通的另外的端口 345。 所述另外的端口 345可以，例如，配备有用于在其密封隔板的位移期间控制压力并且消除或显著减少冲击的针型阀(未示出)。可选择地，该另外的端口可以配置成在其中容纳感测构件或控制器或滴头等(未示出)。
[0097]现在转到图4C，图示了图4A和图4B的液体排出阀组件200，其中液体排出阀210的入口端口 222具有联结端口 223，联结端口 223延伸经由管347、穿过所述另外的端口 345与排出导向阀250的控制室直接流动连通、。
[0098]该结构使得在入口222处感测的相同的压力现在也存在于排出导向阀250的控制室处，使后者具有改善的稳定性以便消除或显著降低系统的冲击并且提供排出导向阀250的稳定操作。然而，应理解的是，赋予排出导向阀250的压力也可以自其他压力源获得。
【主权项】
1.一种液体排出阀，其包括壳体，所述壳体配置有:可联结至液体管线的入口端口 ；液体出口端口；容纳压力响应关闭机构的入口室，所述压力响应关闭机构布置在所述入口端口与所述液体出口端口之间并且配置成选择性地打开其间的液体流动路径;控制室，其经由受限的流体通道与所述入口室流动连通;气动阀，其与所述控制室流动连通；以及排出导向阀，其与所述控制室流动连通。2.一种液体排出阀，其包括:壳体，所述壳体配置有可联结至液体管线的入口端口和液体出口端口；压力响应密封机构，其布置在与所述入口端口相关联的入口室与所述壳体的控制室之间，并且配置成选择性地打开所述入口室与所述液体出口端口之间的液体流动路径;气动阀，其与所述控制室流动连通并且包括流体出口端口；以及导向阀，其与所述控制室相关联。3.一种液体排出阀，其包括:壳体，所述壳体配置有可联结至液体管线的入口端口，液体出口端口，布置在所述入口端口与所述液体出口端口之间并且配置成选择性地打开所述入口端口与所述液体出口端口之间的液体流动路径的压力操作的关闭机构，将所述壳体分为入口室和布置在所述关闭机构之后的控制室的密封机构;与所述控制室流动连通的气动阀，以及与所述控制室流动连通的导向阀；所述密封机构包括在所述入口室与所述控制室之间的打开的流动受限的流体通道。4.根据权利要求3所述的液体排出阀，其中在所述密封机构的关闭位置处，在所述入口室处的压力等于在所述控制室处的压力。5.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述导向阀具有与所述控制室流动连通的入口端口和排出端口，其中受控的流动路径在其间延伸，所述受控的流动路径配置有控制器，所述控制器在打开位置与常闭位置之间是可操作的，在所述常闭位置，所述受控的流动路径被密封。6.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述关闭机构通常布置在其关闭位置以便防止液体从所述入口端口流动至所述液体出口端口，并且所述气动阀处在其关闭位置处，由此防止液体流动穿过其流体出口端口，并且其中在所述控制内的压力降低的情况下，所述关闭机构位移至其打开位置，以便促进液体沿着所述入口端口与所述液体出口端口之间的流动路径流动。7.根据权利要求6所述的液体排出阀，其中，在所述控制室内的浮力突然终止的情况下，所述气动阀将打开以促进所述液体管线的通风。8.根据权利要求6所述的液体排出阀，其中压力差不在所述关闭机构上积累，并且因此所述受限的流体通道具有比所述导向阀的所述入口端口的横截面积小的横截面积。9.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述气动阀包括:壳体；用于所述壳体的流体入口；分别通过第一阀座和第二阀座限定的、在所述壳体中形成的第一出口缝隙和第二出口缝隙，所述第一缝隙具有大体上类似长形的狭缝的形状，在其一端处与所述第二出口缝隙连通并且在面积上显著小于所述第二缝隙；柔性关闭膜，其在一端处被固定于所述壳体并且适合于在所述壳体中的流体压力下抵着所述阀座被偏压，以便密封所述出口缝隙；漂浮构件，其位于所述壳体中，以便在所述壳体中在分别邻近所述流体入口和所述出口缝隙的第一位置和第二位置以及用于将所述漂浮构件联结至所述膜的相对端的装置之间是漂浮地可位移的；该结构使得所述漂浮构件从所述第二位置至所述第一位置的位移使所述膜的连续的线性横向部分首先从所述第一阀座逐渐地脱离，以便首先打开所述第一出口缝隙，并且随后从所述第二阀座逐渐地脱离，以便随后打开所述第二出口缝隙，而所述漂浮构件从所述第一位置至所述第二位置的位移允许所述膜变成抵着所述座密封地被偏压。10.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述关闭机构包括密封活塞，所述密封活塞在关闭位置与所述流体流动路径是打开的打开位置之间是轴向可位移的。11.根据权利要求10所述的液体排出阀，其中所述密封机构包括密封膜，所述密封膜防止液体在所述入口室与所述密封室之间流动。12.根据权利要求10所述的液体排出阀，其中所述密封机构包括活塞单元，所述活塞单元在所述壳体内、在关闭位置与促进液体流动穿过所述流体流动路径的打开位置之间是轴向可位移的。13.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述导向阀配置为用于在常闭位置与打开位置之间的超驰操作。14.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述导向阀配置成在环境压力与在所述控制室处的压力之间积累到预定的压力差时打开。15.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述导向阀配置为用于缓慢和阻尼位移到其关闭位置，以便防止穿过容纳所述液体排出阀的液体系统的冲击波的产生。16.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中液体排放端口在所述控制室与所述入口室之间延伸，所述液体排放端口配置成促进液体从所述控制室的排放。17.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述气动阀能够与所述液体排出阀的所述壳体一体地形成，或能够与所述壳体铰接。18.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述气动阀配置有单向阀，所述单向阀促进流体仅在一个方向上流动，防止气体穿过所述气动阀的气体出口流入所述控制室。19.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中当在所述控制室处的压力大于所述环境压力时，发生所述气动阀到所述关闭位置的位移。20.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述受限的流体通道具有比所述导向阀的入口端口的横截面积小的横截面积。21.根据权利要求20所述的液体排出阀，其中所述导向阀的所述入口端口的直径大于所述受限的流体通道的直径。22.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述受限的流体通道是穿过所述关闭机构延伸的开口并且能够包括从其延伸至所述入口端口中的管状节段，由此，在给所述液体管线通风并且允许穿过所述液体出口端口进气的情况下，在所述管状节段周围发生文丘里效应，导致压力差，在所述控制室处造成吸入效应和负压。23.根据权利要求22所述的液体排出阀，其中所述气动阀与所述液体排出阀的所述壳体一体地形成或与所述壳体集成。24.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述导向阀与所述液体排出阀的所述壳体一体地形成或与所述壳体集成。25.根据权利要求1所述的液体排出阀，其中所述导向阀的控制室与所述液体排出阀的入口端口流动连通。
【专利摘要】一种液体排出阀(10)，其包括壳体(20)，所述壳体配置有：可联结至液体管线(24)的入口端口(22)；液体出口端口(26)；容纳压力响应关闭机构(34)的入口室(40)，所述压力响应关闭机构布置在所述入口端口与所述液体出口端口之间并且配置成选择性地打开其间的液体流动路径(38)；控制室(46)，其经由受限的流体通道(54)与所述入口室流动连通；气动阀(48)，其与所述控制室流动连通；以及排出导向阀(50)，其与所述控制室流动连通。
【IPC分类】F16K31/385
【公开号】CN105492810
【申请号】CN201480047280
【发明人】约尔·巴哈鲁, 莫迪凯·坎丹扬
【申请人】A.R.I.流体控制附件有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年8月27日
【公告号】EP3039326A1, US20160201818, WO2015029036A1
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