背压阀制造技术

本实用新型专利技术提供一种背压阀，所述背压阀包括：阀盖；阀体，所述阀盖和所述阀体轴向相继布置，以使得在所述阀盖和所述阀体之间形成有腔室，在所述阀体上分别设置有流体入口和流体出口；膜片，所述膜片布置在所述腔室内；密封件，所述密封容纳于设置在所述阀体的面向所述膜片的一侧上的凹槽内；其中，所述凹槽包括底壁和径向内侧壁，在所述底壁、所述径向内侧壁和所述密封件之间形成有一空间，所述背压阀包括导流通道，以使得流入所述空间内的流体能经由所述导流通道而流向所述流体出口。借助上述背压阀、尤其是其导流通道的设计，能以简单的结构和成本来降低背压阀的密封件的失效风险以及由此显著降低背压阀的功能失效风险。

【技术实现步骤摘要】
背压阀
本技术涉及一种背压阀，尤其是设有用于降低阀体工作失效风险的装置的背压阀。
技术介绍
背压阀被广泛应用于有压力要求流体系统中，例如用于使流体管路保持在预设压力下。在管路或是设备容器压力不稳的状态下，背压阀能保持管路所需压力，使流路中的泵能正常输出流量。在实验室仪器中，常规的膜片式背压阀的主要功能是使流路中的压力保持在一个设定的范围内。当流路中压力大于目标设定值时，背压阀会被超出压力打开；当流路中压力小于目标设定值时，背压阀关闭，使压力不会降低。一般，膜片式背压阀包括阀体和阀盖(也称下阀体和上阀体)。在阀体和阀盖之间形成用于容纳膜片的腔室。此外，膜片式背压阀还包括密封膜片、密封件(例如，O型圈)、支撑件、压力件等零部件。在这些关键部件中，密封膜片主要作用是隔绝流体与压力件，支撑件主要作用是提供流路的进出口、密封件的凹槽以及密封件的内部支撑，而密封件(例如，O型圈)主要作用是密封该密封膜片和支撑件之间的缝隙。图1中示例性示出用于生物或化学试验的反应池中的一种现有技术的背压阀。在该试验中，反应池需要压力保持在一定范围。在反应池中，需要不断有流体进入和排出。因此，需要在反应池的末端安装阀门，在保持压力同时能够排出流体。由图1可知，在阀体的面向膜片的一侧上开设有凹槽，以接纳密封件(例如，O型圈)。背压阀中的膜片能响应于经由阀体左侧的流体入口流入的流体的压力而在由阀体和阀盖夹出的腔室内沿背压阀的轴向在阻挡位置和释放位置之间移动。在膜片的阻挡位置，膜片与密封件接触，以阻挡流体入口与流体出口之间的流体连通(即，密封住不让流体流到出口)，而在释放位置，膜片脱离与密封件的接触，以使得流入的流体能沿背压阀的径向向内的方向流过膜片和密封件之间(即，二者之间的缝隙)，然后经由流体出口流出阀体。膜片在阻挡位置和释放位置之间的切换可以由预设的压力所决定。如图2中示例性所示，在膜片式背压阀的初始结构设计中，密封件(例如，O型圈)会在上侧A点处、下侧B点处和内侧C点处具有密封作用。具体来说，密封件在A点处与位于其图示上方的膜片发成接触，密封件在B点处与容纳密封件的凹槽底壁接触，以及密封件在C点处与凹槽的内侧壁接触，以产生密封流体作用。可以看到，在B点和C点之间，密封件与凹槽会形成一个空腔D。在实际的背压阀测试中主要会出现如下两种问题：1)在背压阀实际工作中，流体可能会逐渐进入密封圈内侧的空腔D内部。由此处流体形成的高压会压迫密封件(例如，O型圈)，使O型圈在C点处紧密贴合。然而，流体一旦进入空腔D后，就不能从空腔D中流出。随着进入该空腔D的流体越来越多，压力越来越大。同时，O型圈会随着空腔D中流体的增加，逐步往上抬，如图3中所示。这导致O型圈的顶部将脱出其所在的凹槽，因此O型圈内部的支撑轴不能有效支撑O型圈。高压流体直接作用在O型圈表面，并且逐步压溃O型圈，这导致O型圈在高压流体的作用下的寿命急剧下降。2)如前所述，背压阀的主要功能为，在流路中，当压力小于设定值时阀门关闭，流路截止；当流路中压力大于设定值时，流路打开。这样在就保证了，流路中的压力始终保持在设定值范围内上下波动。为了防止压力过高，从而破坏密封膜片，因此在密封膜片的顶部设计有止位。因此，密封膜片的实际运动距离就是从密封件(例如，O型圈)的上表面至前述止位为止。在流体入口的压力升高后，O型圈会随密封膜片上升。在密封膜片到达止位后，在O型圈的右下方底部处形成前述腔体D，并充满有流体。流体的压力压迫O型圈上移，并在A点贴紧密封膜片。同时，流体压力还向内在C点处压迫O型圈，由此在A、C两点处形成强密封。随着压力的增高，O型圈与密封膜和容纳O型圈的凹槽内侧壁之间的贴合越来越紧密，如图4中所示。因此，在流体入口和流体出口之间，流体不能导通，阀门压力释放无法实现，进而导致背压阀的功能失效。因此，在膜片式背压阀的领域中始终存在对降低阀体(主要是密封件)工作失效风险的需求，并且期望解决该问题的手段应当是稳定的、结构简单且低成本的。
技术实现思路
本技术提供一种背压阀，所述背压阀包括：阀盖；阀体，所述阀盖和所述阀体轴向相继布置，以使得在所述阀盖和所述阀体之间形成有腔室，在所述阀体上分别设置有流体入口和流体出口；膜片，所述膜片布置在所述腔室内；密封件，所述密封容纳于设置在所述阀体的面向所述膜片的一侧上的凹槽内；其中，所述膜片能响应于经由所述流体入口流入的流体的压力而在所述腔室内沿轴向在阻挡位置和释放位置之间移动，在所述阻挡位置，所述膜片与所述密封件接触，以阻挡所述流体入口与所述流体出口之间的流体连通，而在所述释放位置，所述膜片脱离与所述密封件的接触，以使得流入的所述流体能沿径向向内的方向流过所述膜片和所述密封件之间并且经由所述流体出口流出所述阀体；其中，所述凹槽包括底壁和径向内侧壁，在所述底壁、所述径向内侧壁和所述密封件之间形成有一空间，所述背压阀包括导流通道，以使得流入所述空间内的流体能经由所述导流通道而流向所述流体出口。借助上述背压阀、尤其是其导流通道的设计，能以简单的结构和成本来降低背压阀的密封件的失效风险以及由此显著降低背压阀的功能失效风险。在一些实施例中，所述背压阀还可以包括流出通道，所述流出通道在所述阀体中位于所述凹槽的径向内侧并且与所述凹槽径向间隔开，以使得在所述释放位置，流过所述膜片和所述密封件之间的所述流体能经由所述流出通道流到所述流体出口，其中，所述导流通道经由所述流出通道与所述流体出口流体连通。借助此类流出通道可以使得高于阈值的流体能迅速可靠地流到流体出口以及时排出阀体，从而稳定流路中压力。例如，可以从所述阀体的面向所述膜片的一侧起形成有在所述阀体内部延伸的所述流出通道。在此情况下，流出通道的设计简单，直接由阀体本身形成。替代地，所述背压阀可以包括固定设置在所述阀体内的支承轴，所述支承轴包括第一孔道，所述流出通道至少部分地由所述第一孔道提供。借助单独的支承轴来至少部分地提出流出通道可以便于根据实际需求来灵活调整流出通道的尺寸，并且便于背压阀的日常维护，即在堵塞时能移除该支承轴来进行更换或修理。优选地，支承轴可以包括第二孔道，所述第二孔道与所述第一孔道流体连通，所述导流通道至少部分地由所述第二孔道提供。借助至少部分地由支承轴提供的导流通道，可以实现快速排出积聚在空间内的流体，从而降低密封件失效风险。有利地，所述支承轴在所述阀体中布置成使得所述凹槽的所述径向内侧壁由所述支承轴的外侧壁的一部分构成。由于独立提供支承轴，因此，可以通过调整该支承轴相对于阀体内部的位置来灵活调节凹槽的径向内侧壁与底壁之间的位置(例如，二者之间的间隙大小)。特别是，所述支承轴可以在所述阀体中布置成使所述径向内侧壁与所述底壁间隔开，以使得所述空间能直接通到所述支承轴的所述第二孔道。在此情况下的导流通道形成方式简单，无须额外开设沟槽，并且能可靠地实现排出积聚在空间中的流体。优选的是，支承轴的第一孔道和第二孔道可以为彼此交叉延伸的贯通孔道。这种构造制造本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种背压阀(100)，所述背压阀包括：/n阀盖(110)；/n阀体(120)，所述阀盖和所述阀体(120)轴向相继布置，以使得在所述阀盖和所述阀体(120)之间形成有腔室(140)，在所述阀体(120)上分别设置有流体入口和流体出口；/n膜片(130)，所述膜片(130)布置在所述腔室内；/n密封件(160)，所述密封容纳于设置在所述阀体(120)的面向所述膜片(130)的一侧上的凹槽(170)内；/n其中，所述膜片(130)能响应于经由所述流体入口流入的流体的压力而在所述腔室(140)内沿轴向在阻挡位置和释放位置之间移动，在所述阻挡位置，所述膜片(130)与所述密封件(160)接触，以阻挡所述流体入口与所述流体出口之间的流体连通，而在所述释放位置，所述膜片(130)脱离与所述密封件(160)的接触，以使得流入的所述流体能沿径向向内的方向流过所述膜片(130)和所述密封件(160)之间并且经由所述流体出口流出所述阀体(120)；/n其特征在于，/n所述凹槽(170)包括底壁(172)和径向内侧壁(174)，在所述底壁(172)、所述径向内侧壁(174)和所述密封件(160)之间形成有一空间，所述背压阀(100)包括导流通道(180)，以使得流入所述空间内的流体能经由所述导流通道(180)而流向所述流体出口。/n...

【技术特征摘要】
1.一种背压阀(100)，所述背压阀包括：
阀盖(110)；
阀体(120)，所述阀盖和所述阀体(120)轴向相继布置，以使得在所述阀盖和所述阀体(120)之间形成有腔室(140)，在所述阀体(120)上分别设置有流体入口和流体出口；
膜片(130)，所述膜片(130)布置在所述腔室内；
密封件(160)，所述密封容纳于设置在所述阀体(120)的面向所述膜片(130)的一侧上的凹槽(170)内；
其中，所述膜片(130)能响应于经由所述流体入口流入的流体的压力而在所述腔室(140)内沿轴向在阻挡位置和释放位置之间移动，在所述阻挡位置，所述膜片(130)与所述密封件(160)接触，以阻挡所述流体入口与所述流体出口之间的流体连通，而在所述释放位置，所述膜片(130)脱离与所述密封件(160)的接触，以使得流入的所述流体能沿径向向内的方向流过所述膜片(130)和所述密封件(160)之间并且经由所述流体出口流出所述阀体(120)；
其特征在于，
所述凹槽(170)包括底壁(172)和径向内侧壁(174)，在所述底壁(172)、所述径向内侧壁(174)和所述密封件(160)之间形成有一空间，所述背压阀(100)包括导流通道(180)，以使得流入所述空间内的流体能经由所述导流通道(180)而流向所述流体出口。


2.如权利要求1所述的背压阀(100)，其特征在于，所述背压阀(100)还包括流出通道(190)，所述流出通道(190)在所述阀体(120)中位于所述凹槽(170)的径向内侧并且与所述凹槽(170)径向间隔开，以使得在所述释放位置，流过所述膜片(130)和所述密封件(160)之间的所述流体能经由所述流出通道(190)流到所述流体出口，其中，所述导流通道(180)经由所述流出通道(190)与所述流体出口流体连通。

【专利技术属性】
技术研发人员：吴洪田，赵永新，洪伟，
申请(专利权)人：赛默飞世尔上海仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31