对非面向流动的关闭体区域的几何影响制造技术

本发明专利技术涉及一种止回阀，以及一种具有止回阀的装置，以及一种清洁止回阀的方法。为了提供止回阀、或具有止回阀的装置、或清洁止回阀的方法，其中也确保充分清洁阀关闭体的非面向流动区域，根据本发明专利技术提出，除了打开止动件外，在打开止动件的区域内设置减小流动横截面的元件，使得当阀关闭体处于打开位置并且流体逆向于阻断方向流动穿过止回阀时，阀关闭体的表面的非面向流动区域具有与阀关闭体的表面的面向流动区域的平均壁面剪切应力相比至少为50％的平均壁面剪切应力。50％的平均壁面剪切应力。50％的平均壁面剪切应力。

【技术实现步骤摘要】
对非面向流动的关闭体区域的几何影响


[0001]本专利技术涉及一种止回阀，该止回阀具有：阀壳体，其中阀壳体包括用于流体的入口和出口；具有密封表面的阀座；以及与阀座相对的打开止动件，其中具有表面的阀关闭体布置在阀座和打开止动件之间的阀壳体的内部空间中，其中，阀关闭体可以相对于阀壳体在关闭位置和打开位置之间往复运动，在关闭位置，阀关闭体与阀座的密封表面接合，在打开位置，阀关闭体与打开止动件接合，其中，当流体沿阻断方向流动穿过止回阀时，由于阀关闭体与阀座的密封表面密封接合，阀关闭体密封该止回阀。
[0002]本专利技术还涉及一种具有上述类型的止回阀的用于输送流体的装置，以及一种清洁布置在流体输送装置中的止回阀的方法。

技术介绍

[0003]止回阀在输送流体中发挥着重要作用。输送流体所必需的装置，尤其是泵，也经常用于必须满足某些卫生要求的领域。在这一点上，例如准确表述为食品业或医疗技术。
[0004]安装在这种装置中的止回阀通常是特别关键的区域，但这些区域难以清洗。为了清洁止回阀，通常在单独的清洁过程中用恒定的清洁剂流冲击它们。沿逆向于阻断方向的输送方向的清洁剂的恒定冲击将阀关闭体长期带入到其打开位置，在这个位置，阀关闭体与打开止动件接合。
[0005]在该清洁过程中，阀关闭体的静态位置导致清洁剂不能围绕阀关闭体的诸如阀关闭体后侧的非面向流动区域充分流动，阀关闭体的前侧则直接面向清洁流。这也导致整个阀关闭体清洁不充分。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术的目的是提供一种止回阀、或一种具有止回阀的装置、或一种清洁止回阀的方法，其中也确保充分清洁阀关闭体的非面向流动区域。
[0007]根据本专利技术，该目的通过上述类型的止回阀实现，其中，除了打开止动件之外，在打开止动件的区域中还提供了减小流动横截面的元件，以在阀关闭体处于打开位置且流体逆向于阻断方向流动穿过止回阀时，阀关闭体表面的非面向流动区域具有与阀关闭体表面的面向流动区域的平均壁面剪切应力相比至少是50％的平均壁面剪切应力。
[0008]减小流动横截面的元件影响在其流中的流体，使得在微观观察时，允许充分清洁的壁面剪切应力也作用在阀关闭体的非面向流动区域上。这通过作用在面向流动区域上的平均壁面剪切应力的至少50％的平均壁面剪切应力来确保。
[0009]阀关闭体的表面部分分配给非面向流动区域还是面向流动区域，取决于表面部分的相对于流体流动穿过止回阀的流体输送方向的相应定向。在本申请的含义中，非面向流动区域由此包括阀关闭体的这种表面部分，其表面法线包括在输送方向上的大于零的分量，当在阀关闭体的几何中心布置假想坐标系时，该假想坐标系的第一象限和第二象限沿输送方向位于第三象限和第四象限的下游。换言之，非面向流动区域的表面部分的表面法
线与输送方向围成小于90
°
的角度。另一方面，面向流动区域的表面部分的表面法线具有逆向于流体输送方向的小于零的分量。因此，沿输送方向流动穿过止回阀的流体流最初会冲击面向流动区域。面向流动区域的表面部分的表面法线也与流动方向围成小于90
°
的角度。
[0010]流体围绕物体的表面部分流动的程度可以用所谓的壁面剪切应力来量化。在流体力学中，壁面剪切应力被理解成指由于流动的流体而切向施加在物体的表面部分的单位面积上的力。现有技术的止回阀中，与面向流动区域的表面部分相比，对于非面向流动区域的表面部分，该力显著减小，因此，在现有技术中，仅可能在有限程度上通过围绕这些部分流动的清洁剂对它们进行清洁。
[0011]在一个实施例中，阀关闭体呈球形，其中阀关闭体由假想赤道分为第一半部和第二半部，其中该赤道与内部空间的纵向轴线正交定向，其中纵向轴线从阀入口中心经中心延伸至阀出口，其中第一半部的表面沿逆向于阻断方向的输送方向布置在第二半部的上游，并且是阀关闭体的面向流动区域，第二半部的表面是阀关闭体的非面向流动区域。
[0012]具体地，根据现有技术，由于尽管流体围绕阀关闭体流动，但它不会均匀地抵靠阀关闭体的所有表面部分切向地流动，因此几乎没有作用在非面向流动区域的特别是极点区域中的壁面剪切应力，所以止回阀中的球形阀关闭体具有负载低壁面剪切应力的区域。如果现在将减小流动横截面的元件布置成使得流体也被引导到非面向流动区域的表面部分上，就可以实现满足特殊卫生要求的阀关闭体的清洁，例如在食品业或医疗技术中的特殊卫生要求。
[0013]在另一实施例中，非面向流动区域包括阀关闭体的表面的多个表面部分，其中非面向流动区域的表面部分的壁面剪切应力＜表面的面向流动区域的平均壁面剪切应力的25％，非面向流动区域的表面部分的总和最多为阀关闭体的表面的总表面积的25％。换言之，没有经受足够的用于清洁的壁面剪切应力的非面向流动区域的表面部分的定量表面比例＜阀关闭体的总表面积的25％。因此，可以整体确保对阀关闭体进行充分清洁。
[0014]在另一实施例中，当阀关闭体布置在打开位置时，与阀座的开口横截面相比，减小流动横截面的元件将减小流动横截面的元件的区域内的止回阀的流动横截面减小了至少25％，优选至少40％。
[0015]在另一实施例中，阀壳体包括至少在各截面形成圆柱形的内部空间，其中阀关闭体布置在内部空间的圆柱形部分中，其中减小流动横截面的元件径向延伸进入阀壳体的内部空间中。流体在其中流动的阀壳体的内部空间的圆柱形构造具有不会在内部空间边缘形成沉积物的优点。
[0016]具体地，减小流动横截面的元件具有面向阀关闭体的底侧，其中该底侧与内部空间的圆柱形部分的纵向轴线成小于90
°
、优选小于60
°
的角度，其中该底侧和该纵向轴线之间的角度限定成使得该角度处于底侧的面对阀出口的侧面上，并且从底侧观察时，处于底侧的假想延伸部，优选底侧的假想切向延伸部，与纵向轴线的交点之前。
[0017]如果再次考虑如前讨论的与非面向流动区域和面向流动区域相关的坐标系，并且其第一象限和第二象限沿输送方向布置在第三象限和第四象限的上游，若假定底侧与纵向轴线的交点为该坐标系的原点，则所要求的角度在该坐标系的第四象限。通过对角度要求的下限，特别有利地围绕阀关闭体引导流体，并且改善了清洁效果。
[0018]此外，在一个实施例中，底侧以半径R凹形地弯曲，其中半径R优选≥3毫米，优选≥
6毫米，更优选≥6.35毫米，其中处于该弯曲底侧的切线，优选任何切线，与纵向轴线围成小于90
°
、优选小于60
°
的角度，其中切线与纵向轴线之间的角度限定成该角度处于切线的面向阀门口的侧面，并且从切线观察时，在切线与纵向轴线的交点之前。换言之，切线和纵向轴线之间的角度的限定类似于先前的示例性实施例中的底侧和纵向轴线之间的角度的限定。这带来的优点是，无论是在清洁止回阀期间，还是在实际操作期间，都不会有残留物积聚在任何难以清洁的角落，并且，在清洁剂积聚的情况下，可能导致诸如食品的待加工产品的污染。
[0019]在另一实施例中，减小流动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种止回阀(10)，所述止回阀(10)具有：阀壳体(11)，其中所述阀壳体(11)包括用于流体的入口(12)和出口(13)；具有密封表面(14a)的阀座(14)；以及与所述阀座(14)相对的打开止动件(15)，其中，具有表面的阀关闭体(16)布置在所述阀座(14)与所述打开止动件(15)之间的阀壳体(11)的内部空间(18)中，其中所述阀关闭体(16)能相对于所述阀壳体(11)在打开位置和关闭位置之间往复运动，在所述关闭位置，所述阀关闭体(16)与所述阀座(14)的所述密封表面(14a)接合，在所述打开位置，所述阀关闭体(16)与所述打开止动件(15)接合，其中当流体沿阻断方向流动穿过所述止回阀(10)时，由于所述阀关闭体(16)与所述阀座(14)的所述密封表面(14a)密封接合，所述阀关闭体(16)密封所述止回阀(10)，其特征在于，除了所述打开止动件(15)以外，所述打开止动件(15)的区域中还设置减小流动横截面的元件(17)，使得当所述阀关闭体(16)处于打开位置，流体逆向于所述阻断方向(100)流动穿过所述止回阀(10)时，所述阀关闭体(16)的表面的非面向流动区域(16a)具有与所述阀关闭体(16)的表面的面向流动区域(16b)的平均壁面剪切应力相比至少为50％的平均壁面剪切应力。2.如权利要求1所述的止回阀(10)，其特征在于，所述阀关闭体(16)呈球形，其中，所述阀关闭体(16)由假想赤道分成第一半部和第二半部，其中所述赤道与所述阀壳体(11)的所述内部空间(18)的纵向轴线(50)正交地定向，其中所述纵向轴线(50)从所述阀入口(12)经中心延伸到所述阀出口(13)，其中所述第一半部的表面沿逆向于所述阻断方向(100)的输送方向(101)布置在所述第二半部的上游，并且是所述阀关闭体(16)的面向流动区域(16b)，第二半部的表面是所述阀关闭体(16)的非面向流动区域(16a)。3.如上述权利要求中的任一项所述的止回阀(10)，其特征在于，所述非面向流动区域包括所述阀关闭体(16)的表面的多个表面部分，其中所述非面向流动区域(16a)的壁面剪切应力小于所述表面的所述面向流动区域(16b)的平均壁面剪切应力的25％的表面部分的总和最多为所述阀关闭体(16)的表面的总表面积的25％。4.如上述权利要求中的任一项所述的止回阀(10)，其特征在于，当所述阀关闭体(16)布置在所述打开位置时，与所述阀座(14)的开口横截面相比，所述减小流动横截面的元件(17)将所述减小流动横截面的元件(17)的区域内的所述止回阀(10)的流动横截面减小至少25％，优选至少40％。5.如上述权利要求中的任一项所述的止回阀(10)，其特征在于，所述阀壳体(11)包括至少在各截面形成圆柱形的内部空间(18)，其中所述阀关闭体(16)布置在所述内部空间(18)的圆柱形部分中，其中所述减小流动横截面的元件(17)径向延伸进入所述阀壳体的所述内部空间(18)中。6.如权利要求5所述的止回阀(10)，其特征在于，所述减小流动横截面的元件(17)具有面向所述阀关闭体(16)的底侧(17a)，其中所述底侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：卓越有限公司，
类型：发明
国别省市：