压力调节阀制造技术

提出一种压力调节器(10)，用于设定在压力调节器的下游接入并且与其流体连接的容器(14)中的压力，其中压力调节器(10)具有：流体主通道(18)，所述流体主通道具有流体输入端(20)和通向容器(14)的流体输出端(22)；和调节阀(24)，用于设定在流体输出端(22)处的流体压力，其中在调节阀(24)的下游从流体主通道(18)分出旁路通道(30)，经由所述旁路通道可以实现流体主通道(18)的排气，并且其中旁路通道(30)的流动横截面小于流体主通道(18)的最大流动横截面。

【技术实现步骤摘要】
压力调节阀
本专利技术涉及一种压力调节器，用于设定在压力调节器的下游接入并且与其流体连接的容器中的压力。
技术介绍
容器中的压力的调节例如在压力-时间控制的定量分配过程中是有意义的。在压力时间控制的定量分配过程中，用限定的压力加载包含要定量分配的液体的容器。经由定量分配阀的开启持续时间，相应地时间相关地定量分配液体量。这种定量分配例如在体外诊断或在移液机器人中使用。主要在此将液体定量分配，但是也能够考虑将气体定量分配。从压力加载的容器中定量分配的量的精确度在此与在容器中存在的压力、温度或液体的与温度相关的粘性和定量分配阀的开启时间相关。为了确保在小的容器中的精确的压力调节，需要的是，要尽可能快地确保通过从液体填充的容器中的可变的出流的改变。通常，体外诊断的试剂贮存在由玻璃或塑料构成的具有1.5ml至2ml的容器体积的容器中。在此，容器通常仅以如下程度填充，使得在容器中还存在至少0.5ml的气垫。挑战在于，将容器中的压力保持恒定，例如保持在35mbar处。只要定量分配阀开启并且液体从容器中流出，那么必须再调节压力。在小的体积中，再调节快速地引起上超调或下超调，这就是说引起压力波动，尤其在+/-4mbar的范围内的压力波动。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是，提供一种压力调节器，借助于所述压力调节器可以特别精确地调节容器中的压力。所述目的根据本专利技术通过一种压力调节器来实现，所述压力调节器用于设定在压力调节器的下游接入并且与其流体连接的容器中的压力，其中压力调节器具有：流体主通道，所述流体主通道具有流体输入端和通向容器的流体输出端；和用于设定流体输出端处的流体压力的调节阀，其中在调节阀的下流，从流体主通道分出旁路通道，经由所述旁路通道可以实现流体主通道的排气，并且其中旁路通道的流动横截面小于流体主通道的最大流动横截面。流体主通道的最大流动横截面是在调节阀最大开启时的流动横截面。通过设置旁路通道，压缩空气从流体主通道中的连续的出流是可能的。由此，在调节在压力调节器的下游接入的容器中的压力时的公差和压力波动降低。以所述方式，压力时间控制的定量分配过程可以是尤其精确的。通过使旁路通道的流动横截面小于流体主通道的最大流动横截面来确保，可以在流体输出端处形成足够的流体压力。由此即可以向流体主通道输送比能通过旁路通道出流的更大量的流体。流体例如是空气或其他气体。排气尤其通过如下方式实现：旁路通道通向压力调节器的外壁部并且通到压力调节器的周围环境中。在最简单的情况下，旁路通道尤其通过旁路孔来实现。旁路通道的最大流动横截面例如在流体主通道的最大流动横截面的0.1％和10％之间。由此足够快的压力形成是可能的。借助具有这种流动横截面的旁路通道，在压力调节器的下游接入的容器中可以实现小于0.5bar的压力波动。根据一个实施方式，压力调节器具有可电磁操作的排气阀，其中旁路通道的流动横截面可借助于排气阀设定。因此，旁路通道的流动横截面可以与调节阀的开启状态和/或定量分配阀的姿态相关地设定，借助于所述定量分配阀可以调节从压力加载的容器中的流体出流。尤其地，由此流过流体主通道的流体的损失可以最小化，其方式例如为：在不进行压力调节时，可以将旁路通道通过排气阀封闭。换言之，仅在进行压力调节或定量分配时，可以借助于排气阀打开旁路通道。排气阀尤其是另外的调节阀。如果调节阀处于开启状态中并且排气阀处于略微开启状态中，那么可以特别快地对容器中的压力波动做出反应。如果排气阀因此已经处于略微开启的状态中，那么到更小程度或更大程度开启的状态的过渡在仅数微秒内进行，尤其在小于5微秒内进行。而为了从闭合位置过渡到开启位置中，排气阀需要至少20微秒。压力调节器例如包括微控制器，借助于所述微控制器可以控制排气阀。替选地，排气阀的控制可以经由上级系统进行。根据一个实施方式，压力调节器具有用于控制调节阀的控制单元，所述控制单元设计成，用于将流体输出端处的输出压力通过相应地控制调节阀设定成期望值。由此，可以特别精确地调节输出压力。压力调节器优选地包括压力传感器，所述压力传感器在调节阀的下游设置并且所述压力传感器与流体主通道流体连接，以便在调节阀的下游测量在流体主通道中的实际压力。因此，经由压力传感器可以监控流体主通道中的实际压力。优选地，控制单元设计成，用于将由压力传感器测量的实际压力作为输入信号发送给调节阀。压力调节器由此可以特别精确地调节流体主通道中的或流体输出端处的压力。以所述方式，从在下游连接的容器中执行的压力时间控制的定量分配的精确度是特别好的。压力调节器可以具有承载板和安置到承载板上的壳体盖，流体主通道在所述承载板中延伸，其中壳体盖与承载板对压力调节器的电子装置空间限界。压力调节器因此可以形成封闭的单元，尤其是“即插即用”设备。在壳体盖上例如设置有压力调节器的电接口，尤其是总线端子和模拟输入端。在承载板上可以设置有调节阀、排气阀、压力传感器和/或电子模块。压力调节器由此可以特别紧凑地构成。根据一个实施方式，压力调节器构成为无管道系统。由此，压力调节器是特别稳定的。这表示，压力调节器中的流体主通道不具有管道，而是在部件中、尤其块中的通道。同样地，不存在通向旁路通道或调节阀的管道。旁路通道本身也不是管道。全部通道优选地在一件式的部件中、例如在板中或普遍在块中构成。排气阀可以构成为调节阀，即连续阀的特别的结构方式。附图说明本专利技术的其他的优点和特征从所参照的下面的描述和下面的附图中得出。在附图中示出：图1示意地示出根据本专利技术的压力调节器，容器连接于所述压力调节器，图2示出根据本专利技术的压力调节器的分解图，图3示出图2中的压力调节器的另一分解图，图4示出压力调节器的承载板，图5示出图4中的承载板的剖视图，图6示出图2中的压力调节器的侧视图，图7示出沿着图6中的线A-A贯穿压力调节器的部分剖面，以及图8示出用于说明在使用具有和不具有旁路通道的压力调节器时的压力波动的图表。具体实施方式图1示意地图解说明根据本专利技术的压力调节器10，所述压力调节器连接于包含液体12的容器14。容器14的容纳体积例如位于0.1ml和5ml之间。替代液体12，容器14也可以包含要定量分配的气体。压力调节器10尤其适合于，调节容器14中的压力，使得在任何时候在容器14中存在限定的压力。以所述方式，可以将出自容器14中的液体12以压力时间控制的方式定量分配。在此，在容器14的下游接入的阀16、尤其定量分配阀在限定的时间段中开启。如果容器14中的压力始终是恒定的，那么在阀16开启时在限定的时间段中始终相同量的液体从容器14中流出。压力调节器10包括流体主通道18，所述流体主通道具有流体输入端20和通向连接的容器14的流体输出端22。在流体输入端20处存在未调节的预压力。为了设定在流体输出端22处从而在容器14本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压力调节器(10)，用于设定在所述压力调节器的下游接入并且与其流体连接的容器(14)中的压力，其中所述压力调节器(10)具有：流体主通道(18)，所述流体主通道具有流体输入端(20)和通向所述容器(14)的流体输出端(22)；和调节阀(24)，用于设定在所述流体输出端(22)处的流体压力，其中在所述调节阀(24)的下游从所述流体主通道(18)分出旁路通道(30)，经由所述旁路通道能够实现所述流体主通道(18)的排气，并且其中所述旁路通道(30)的流动横截面小于所述流体主通道(18)的最大流动横截面。/n

【技术特征摘要】
20190315 DE 102019106682.41.一种压力调节器(10)，用于设定在所述压力调节器的下游接入并且与其流体连接的容器(14)中的压力，其中所述压力调节器(10)具有：流体主通道(18)，所述流体主通道具有流体输入端(20)和通向所述容器(14)的流体输出端(22)；和调节阀(24)，用于设定在所述流体输出端(22)处的流体压力，其中在所述调节阀(24)的下游从所述流体主通道(18)分出旁路通道(30)，经由所述旁路通道能够实现所述流体主通道(18)的排气，并且其中所述旁路通道(30)的流动横截面小于所述流体主通道(18)的最大流动横截面。


2.根据权利要求1所述的压力调节器(10)，
其特征在于，
所述旁路通道(30)的最大流动横截面在所述流体主通道(18)的最大流动横截面的0.1％和10％之间。


3.根据上述权利要求中任一项所述的压力调节器(10)，
其特征在于，
所述压力调节器(10)具有可电磁操作的排气阀(32)，其中所述旁路通道(30)的流动横截面可借助于所述排气阀(32)来设定。


4.根据上述权利要求中任一项所述的压力调节器(10)，
其特征在于，
所述压力调节器(10)具有用于控制所述调节阀(24)的控制单元，所述控制单元设计成，用于将所述流体输出端(22)处的输出压力通过相应地控制所述调节阀(24)设定...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿利塞·克劳斯，克里斯托夫·舍尔，约纳斯·米勒，马蒂亚斯·伯林格，托马斯·黑恩，
申请(专利权)人：比尔克特韦尔克有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE