一種可自清洗及殺菌式雙座閥的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種可自清洗及殺菌式雙座閥，包括兩個(gè)閥座、兩個(gè)閥座內(nèi)分別設(shè)有兩個(gè)閥芯以及氣動(dòng)執(zhí)行器，其氣動(dòng)執(zhí)行器分別于三個(gè)氣嘴相通，三個(gè)氣嘴分別控制兩個(gè)閥芯的移動(dòng)，還包括閥體堵塞和閥體支架及其上的四個(gè)清洗管構(gòu)成的兩個(gè)環(huán)形槽孔，執(zhí)行器分別由至少三組氣嘴、活塞、和至少兩組彈簧組成。本實(shí)用新型的有益效果：實(shí)現(xiàn)了閥芯暴露于環(huán)境大氣的部分的清潔滅菌功能，完全達(dá)到閥座介質(zhì)的無污染，絕對清潔的目的。
【專利說明】一種可自清洗及殺菌式雙座閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種特別地用于飲料、食品、藥物或生物技術(shù)產(chǎn)品的流控設(shè)備，特別涉及流控設(shè)備上的可自清洗及殺菌式雙座閥。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上的雙座閥，其閥芯是單組的，并受執(zhí)行器單組活塞控制，只能實(shí)現(xiàn)簡單的開、關(guān)功能，不能實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的組合功能，所以無法實(shí)現(xiàn)閥芯的自清洗功能和兩個(gè)閥座管道液體的泄漏檢查功能，同時(shí)，普通的雙座閥閥芯使用中必定暴露于空氣環(huán)境中，受到環(huán)境的污染，無法保證介質(zhì)的絕對清潔。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的提供一種可自清洗及殺菌式雙座閥。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0005]一種可自清洗及殺菌式雙座閥，包括兩個(gè)閥座、兩個(gè)閥座內(nèi)分別設(shè)有兩個(gè)閥芯以及氣動(dòng)執(zhí)行器，其氣動(dòng)執(zhí)行器分別于三個(gè)氣嘴相通，三個(gè)氣嘴分別控制兩個(gè)閥芯的移動(dòng)，還包括閥體堵塞和閥體支架及其上的四個(gè)清洗管構(gòu)成的兩個(gè)環(huán)形槽孔，執(zhí)行器分別由至少三組氣嘴、活塞、和至少兩組彈簧組成，其每組氣嘴、活塞和彈簧分別控制各自的閥芯上下移動(dòng)，各自實(shí)現(xiàn)閥芯與閥座的開合；常態(tài)下，三活塞在彈簧的張力作用下，分別處于氣缸的最底面、最頂面和中間位置，此時(shí)上下閥座都被上下閥芯密封，兩閥座管道的介質(zhì)液體被隔絕，只能在各自的閥座管道內(nèi)自由通過，上閥芯，下閥芯，上閥體之間構(gòu)成一個(gè)封閉的腔室，并有三個(gè)密封圈對腔室密封，隨著下閥芯上移，腔室逐漸縮小，最后由下閥芯密封面伸入上閥芯內(nèi)并構(gòu)成腔室，直到與下閥芯接觸，并由2個(gè)密封圈，對腔室密封；下閥芯上移至上閥芯過程中，密封圈始終與上閥體保持密封，然后下閥芯繼續(xù)上移，密封圈伸入上閥芯與上閥芯保持密封，讓腔室始終處于密封狀態(tài)，直到下閥芯下移，密封圈脫離下閥座為止；下閥芯設(shè)有一個(gè)內(nèi)孔和至少有一個(gè)小孔，小孔與環(huán)形槽孔和腔室相通，第三腔室與外部大氣相通。
[0006]上下閥芯，設(shè)置成兩端部直徑接近和相等，中間直徑小的外形的閥芯雙向平衡結(jié)構(gòu)。
[0007]下閥芯與閥體堵塞之間構(gòu)成一個(gè)環(huán)形槽孔，并在腔室圓周上焊接有兩個(gè)清洗接管，密封圈，對腔室密封，同樣，上閥芯與閥體支架構(gòu)成一個(gè)環(huán)形槽孔，也焊接有兩個(gè)清洗管。
[0008]雙座閥的上下閥座通過卡箍連接固定，或者上下閥座成一體式的閥座，當(dāng)氣嘴充氣時(shí)，活塞向上移動(dòng)，止于氣缸最底面線，并一起帶動(dòng)連接軸套、連接卡箍、下閥芯向上移動(dòng)，即上閥芯打開，上閥座管道液體可以流過第一腔室至第二腔室至第三腔室；當(dāng)氣嘴充氣時(shí)，活塞向上移動(dòng)，止于氣缸最頂面線，首先帶動(dòng)拉桿、下閥芯移動(dòng)，下閥芯密封面移動(dòng)后伸入到上閥芯直到與之接觸，然后帶動(dòng)上閥芯、卡箍、連接軸套、彈簧一起移動(dòng)，結(jié)果是上下閥座之間的密封都被打開，兩管道的介質(zhì)液體可以通過兩閥座內(nèi)孔流通，既可從上閥座流到下閥座，又可從下閥座流到上閥座；當(dāng)氣嘴充氣時(shí)，活塞向下移動(dòng)，強(qiáng)行將大彈簧向下壓，小彈簧受壓收縮，活塞向下移動(dòng)，止于氣缸中間線，于是帶動(dòng)拉桿、下閥芯向下移動(dòng)，直到下閥芯與下閥座密封被打開，下閥座管道液體可以通過第一腔室至第二腔室至第三腔室；下閥芯通過上閥芯內(nèi)孔作相對上下移動(dòng)，拉桿通過連接軸套內(nèi)孔作相對上下移動(dòng)。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果:實(shí)現(xiàn)了閥芯暴露于環(huán)境大氣的部分的清潔滅菌功能，完全達(dá)到閥座介質(zhì)的無污染，絕對清潔的目的。還采用了外部液體對兩個(gè)閥芯在使用過程中的滅菌清洗技術(shù)，使閥芯在移動(dòng)過程中，暴露于環(huán)境大氣的部分實(shí)現(xiàn)滅菌清洗，完全保證了介質(zhì)液體的零污染。閥芯采用了力的雙向平衡設(shè)計(jì)，讓閥芯在使用時(shí)兩端同時(shí)受到液體的壓力，大小接近或相等，方向相反，其合力接近或等于零，即自身不產(chǎn)生外力，不構(gòu)成對其他部件或設(shè)備性能的傷害。閥芯與閥座的多種組合功能，不但實(shí)現(xiàn)管道中的兩種介質(zhì)的絕對防混，也實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)管道中介質(zhì)泄漏的檢查，同時(shí)還使用了閥芯雙向壓力平衡設(shè)計(jì)慨念及閥芯雙向平衡的多種組合方式，實(shí)現(xiàn)管道壓力差異下的各種選擇。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型具有防混和泄漏檢查功能時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是本實(shí)用新型具有在線清洗功能時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3是本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)混合功能時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖4是本實(shí)用新型下閥座液體在線清洗功能的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖5是閥體堵塞的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖6.1至圖6.4分別是閥芯平衡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖7.1和圖7.2均是閥座的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)現(xiàn)兩個(gè)閥芯與兩個(gè)閥座的開合，其開合方式的組合可以構(gòu)成座閥的多種功能，本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)如下不同功能:1，通過兩個(gè)閥座管道的介質(zhì)完全隔離，不被混合污染；2，通過兩個(gè)閥座管道的介質(zhì)完全相通，相互流通；3，通過兩個(gè)閥座的介質(zhì)發(fā)生任何一種泄漏，可以通過下閥芯01自檢；4，通過兩個(gè)閥芯01，10的開合控制，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)閥座之間的泄漏腔(R03)的在線清洗，保證每種介質(zhì)純凈、清潔。除此之外，在上下閥芯01，10設(shè)計(jì)上采用了閥芯體與密封處直徑接近或相等的方式，實(shí)現(xiàn)多種方式力的平衡設(shè)計(jì)(見圖6.1-6.4)
[0018]本實(shí)用新型還其閥座和閥芯各有兩個(gè)，分為上閥芯10，下閥芯01，上下閥芯移動(dòng)分別受到特別結(jié)構(gòu)的氣缸控制，氣缸由三個(gè)氣嘴qOl，q02，q03，三個(gè)活塞13，20，17、兩組彈簧及附件組成，兩個(gè)閥芯與兩個(gè)閥座的開合各自獨(dú)立而又相互影響，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)閥座內(nèi)的管道液體既可相互阻絕，又可相互混合；既可實(shí)現(xiàn)在線清洗，又可實(shí)現(xiàn)在線泄漏檢查，可以實(shí)現(xiàn)一些截止閥上無法實(shí)現(xiàn)的功能。(圖6);
[0019]所述的可自清洗及殺菌式雙座閥由兩組閥芯01，10、兩組閥座03，06、和特殊氣缸組成，閥芯與閥座組成各自獨(dú)立的開合，開合的多種組合形式?jīng)Q定雙座閥的多種功能。
[0020]當(dāng)上閥芯10和下閥芯01分別同時(shí)與上閥座06和下閥座03密封時(shí)，兩閥座管道的液體處于隔絕狀態(tài)，互不干涉，各自流通(圖1)。
[0021]當(dāng)上閥芯10與上閥座06密封不好，發(fā)生泄漏，上閥座管道的液體通過第一腔室R03至第二腔室R02至第三腔室R05，并流到環(huán)境大氣中，實(shí)現(xiàn)上閥芯泄漏檢查(圖1)
[0022]當(dāng)上閥芯10上移打開時(shí)，上閥座管道的液體也同樣通過第一腔室R03至第二腔室R02至第三腔室R05，實(shí)現(xiàn)對腔室R03滯留的液體進(jìn)行清洗(圖2)。
[0023]同樣，當(dāng)下閥芯01與下閥座03密封不好時(shí)，下閥座03管道的液體通過第一腔室R03至第二腔室R02至第三腔室R05至環(huán)境大氣，實(shí)現(xiàn)對下閥芯的泄漏檢查(圖1)。
[0024]當(dāng)下閥芯01下移打開時(shí)，下閥座管道的液體也同樣通過第一腔室R03至第二腔室R02至第三腔室R05，實(shí)現(xiàn)對腔室R03滯留的液體進(jìn)行清洗(圖4)。
[0025]下閥芯可以帶動(dòng)上閥芯向上移動(dòng)，直到打開上下閥芯01，10與兩閥座03，06所有密封，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)閥座內(nèi)管道液體完全混合，相互流通(圖3 )。
[0026]上下閥芯01，10體身直徑可以設(shè)計(jì)為接近于和等于閥芯密封處的直徑，以便閥芯兩個(gè)方向受到液體的壓力接近或相等，但方向相反，其合力接近或等于零，即雙向平衡，閥芯本身沒有作用外力，不會(huì)造成雙座閥其他部件及性能的傷害(圖6)。
[0027]閥芯的平衡設(shè)計(jì)的實(shí)施方案，上下閥芯01，10在閥座管道中始終受到液體的壓力作用，壓力大小與受力面積和液體壓強(qiáng)的積成正比(F=P*S，P=液體壓強(qiáng)，S=受力面積)如果閥芯外形設(shè)計(jì)成(圖6.1)的形狀，其閥芯兩端的外徑接近或相等，則其兩端受到的液體壓力將接近或相等，方向相反，閥芯合力Σ F=F1+(_)F2 ^ O,這樣可以近似看成閥芯沒有產(chǎn)生外力，即閥芯雙向平衡設(shè)計(jì)，同樣閥芯上下面積不等，叫閥芯雙向不平衡設(shè)計(jì)。從雙向平衡意義上講，本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn) 以下四種平衡方式:1、下閥芯雙向平衡(圖6.1) ;2、上閥芯雙向平衡(圖6.2);3、上下閥芯雙向平衡(圖6.3);4、上下閥芯雙向不平衡(圖6.4);以上四種方式，都可以根據(jù)實(shí)際上下閥座管道壓力差異大小選擇哪種平衡方式。
[0028]閥體堵塞18及連接支架19上設(shè)計(jì)有環(huán)形槽孔R(shí)01，R04，上下閥芯移動(dòng)軸通過環(huán)形槽孔，環(huán)形槽孔R(shí)01，R04外周上焊接有進(jìn)出兩只接管03，通過引入循環(huán)的清洗液，上下閥芯每次循環(huán)移動(dòng)過程中，暴露于環(huán)境大氣的部分都會(huì)在環(huán)形槽孔中得到清洗滅菌，讓閥芯始終清潔，不會(huì)被外界污染。閥體堵塞18設(shè)計(jì)有環(huán)形槽孔，下閥芯01穿過其中并上下移動(dòng)，構(gòu)成腔室R01，密封圈02，04將腔室ROl上下密封，環(huán)形槽孔外圓周上焊接兩個(gè)接管，用來連接清洗液，一進(jìn)口一出口，清洗液在腔室ROl內(nèi)循環(huán)，對閥芯進(jìn)行清洗，實(shí)現(xiàn)閥芯的絕對清潔，無污染(圖5)。
[0029]兩個(gè)閥座06，09即可以設(shè)計(jì)成卡箍k01連接，其兩個(gè)閥座上的管口方向可以360°方位任意旋轉(zhuǎn)，方便管道安裝(圖7.1),同時(shí)也可以設(shè)計(jì)成兩個(gè)閥座于一體，一體的閥座，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量穩(wěn)定，但安裝方向固定(圖7.2)。
[0030]下閥芯01通過上閥芯10內(nèi)孔作相對上下移動(dòng)，拉桿12通過連接軸套14內(nèi)孔作相對上下移動(dòng)(圖2)，這種結(jié)構(gòu)方式占用空間小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，成本低(圖1)。
[0031]根據(jù)圖1，常態(tài)下三個(gè)氣嘴qOl、q02、q03都未充氣，上閥芯10受氣缸彈簧組壓力作用下與上閥座密封，下閥芯01受彈簧組作用下處于上閥芯10流通孔內(nèi)，因密封圈05與上閥座流通孔周向接觸而密封，于是兩個(gè)閥座03，06的管道液體流動(dòng)因上下閥芯的密封而阻斷，只有在各自閥座管道里流通，互不影響，實(shí)現(xiàn)防混功能(圖1)。
[0032]當(dāng)氣嘴q02充氣時(shí)，活塞20受氣壓并克服彈簧組彈力向上移動(dòng)，帶動(dòng)拉桿12、下閥芯01向上移動(dòng)，并活塞止于氣缸P2線，當(dāng)中，首先下閥芯01逐漸靠近上閥芯10，密封圈05伸入上閥芯內(nèi)孔，保持腔室R03始終密封，讓里面液體不被泄漏于下閥座，然后下閥芯推動(dòng)上閥芯繼續(xù)上移，直到上閥芯10通道全部打開，上下閥座管道的液體能互相流通，互相混合，實(shí)現(xiàn)混合功能(圖3)。
[0033]當(dāng)氣嘴q03充氣時(shí)，活塞17受氣壓向下移動(dòng)，大彈簧16克服小彈簧15阻力迫使活塞20向下移，活塞20止于P3線，并帶動(dòng)拉桿12、下閥芯01向下移，直到下閥芯密封圈05脫離上閥芯通道，下閥芯密封打開，下閥座管道的液體流過腔室R03至下閥芯小孔R(shí)02至下閥芯腔室R05至環(huán)境大氣，實(shí)現(xiàn)下閥座管道液體對腔室R03滯留液體的在線清洗功能(圖4)。
[0034]當(dāng)氣嘴qOl，q02，q03都不充氣時(shí)，活塞13，17，20會(huì)因彈簧組彈力自動(dòng)恢復(fù)到閥座常閉狀態(tài)，處于兩閥座管道液體隔絕狀態(tài)(圖1)。
【權(quán)利要求】
1.一種可自清洗及殺菌式雙座閥，包括兩個(gè)閥座(06，09)、兩個(gè)閥座(06，09)內(nèi)分別設(shè)有兩個(gè)閥芯(OI，10 )以及氣動(dòng)執(zhí)行器，其氣動(dòng)執(zhí)行器分別于三個(gè)氣嘴(q01，q02，q03 )相通，三個(gè)氣嘴(qOl，q02, q03)分別控制兩個(gè)閥芯(01，10)的移動(dòng)，還包括閥體堵塞(18)和閥體支架(19)及其上的四個(gè)清洗管(03)構(gòu)成的兩個(gè)環(huán)形槽孔(R01，R04)，執(zhí)行器分別由至少三組氣嘴(qOl，q02, q03)、活塞(sOl，s02, s03)、和至少兩組彈簧(15，16)組成，其每組氣嘴、活塞和彈簧分別控制各自的閥芯上下移動(dòng)，各自實(shí)現(xiàn)閥芯與閥座的開合；常態(tài)下，三活塞(13，20，17)在彈簧的張力作用下，分別處于氣缸的最底面、最頂面和中間位置，此時(shí)上下閥座(03，06 )都被上下閥芯(OI，10 )密封，兩閥座管道的介質(zhì)液體被隔絕，只能在各自的閥座管道內(nèi)自由通過，上閥芯(10)，下閥芯((01)，上閥體之間構(gòu)成一個(gè)封閉的腔室(R03)，并有三個(gè)密封圈(05，07，08)對腔室(R02)密封，隨著下閥芯(01)上移，腔室(R03)逐漸縮小，最后由下閥芯(01)密封面伸入上閥芯(10)內(nèi)并構(gòu)成腔室(R03)，直到與下閥芯接觸，并由2個(gè)密封圈(05，08 )對腔室密封；下閥芯(OI)上移至上閥芯(10 )過程中，密封圈(05 )始終與上閥體保持密封，然后下閥芯繼續(xù)上移，密封圈(05)伸入上閥芯(10)與上閥芯保持密封，讓腔室(R03 )始終處于密封狀態(tài)，直到下閥芯(OI)下移，密封圈脫離下閥座(06 )為止；下閥芯設(shè)有一個(gè)內(nèi)孔(R05)和至少有一個(gè)小孔(R02)，小孔與環(huán)形槽孔(ROI)和腔室(R03)相通，第三腔室(R05)與外部大氣相通。
2.如權(quán)利要求1所述的一種可自清洗及殺菌式雙座閥，其特征在于，上下閥芯(01，10)設(shè)置成兩端部直徑接近和相等，中間直徑小的外形的閥芯雙向平衡結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種可自清洗及殺菌式雙座閥，其特征在于，下閥芯(01)與閥體堵塞(18)之間構(gòu)成一個(gè)環(huán)形槽孔(R01)，并在腔室圓周上焊接有兩個(gè)清洗接管，密封圈(02，04)對腔室密封，同樣，上閥芯(10)與閥體支架(19)構(gòu)成一個(gè)環(huán)形槽孔(R04)，也焊接有兩個(gè)清洗管(03)。
4.如權(quán)利要求1，2或3所述的一種可自清洗及殺菌式雙座閥，其特征在于，雙座閥的上下閥座通過卡箍(kOl)連接固定，或者上下閥座成一體式的閥座，當(dāng)氣嘴(qOl)充氣時(shí)，活塞(13)向上移動(dòng)，止于氣缸最底面(Pl)線，并一起帶動(dòng)連接軸套(14)、連接卡箍(k02)、下閥芯(10)向上移動(dòng)，即上閥芯打開，上閥座管道液體可以流過第一腔室(R03)至第二腔室(R02)至第三腔室(R05);當(dāng)氣嘴(q02)充氣時(shí)，活塞(20)向上移動(dòng)，止于氣缸最頂面(P2)線，首先帶動(dòng)拉桿(12)、下閥芯(01)移動(dòng)，下閥芯(01)密封面移動(dòng)后伸入到上閥芯(10)直到與之接觸，然后帶動(dòng)上閥芯(10)、卡箍(kOl)、連接軸套(14)、彈簧(15)—起移動(dòng)，結(jié)果是上下閥座(06，09)之間的密封都被打開，兩管道的介質(zhì)液體可以通過兩閥座內(nèi)孔流通，既可從上閥座(06 )流到下閥座(03 )，又可從下閥座流到上閥座；當(dāng)氣嘴(q03 )充氣時(shí)，活塞(17 )向下移動(dòng)，強(qiáng)行將大彈簧(16)向下壓，小彈簧(15)受壓收縮，活塞(20)向下移動(dòng)，止于氣缸中間(P3)線，于是帶動(dòng)拉桿(12)、下閥芯(01)向下移動(dòng)，直到下閥芯(01)與下閥座(06)密封被打開，下閥座(03)管道液體可以通過第一腔室(R03)至第二腔室(R02)至第三腔室(R05);下閥芯(01)通過上閥芯(10)內(nèi)孔作相對上下移動(dòng)，拉桿(12)通過連接軸套(14)內(nèi)孔作相對上下移動(dòng)。
【文檔編號】F16K11/04GK203614805SQ201320780516
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
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