专利名称：带有过程清洗槽的隔膜密封阀的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及流体分析系统，尤其是涉及具有过程清洗槽的隔膜密封阀。
背景技术：
如本领域技术人员所熟知的那样，色谱分析系统依靠阀的使用以允许可再现的样 品引入以及各种柱开关配置。在过去40年里，已经有许多人设计了用于色谱分析的隔膜阀。这些阀已经在许多 可市售获得的气体色谱分析仪中使用。由于他们的物理尺寸以及由于致动器嵌入在阀本身 内，他们容易被更轻松地整合到气体色谱分析仪中。这些特性使他们对气体色谱分析仪的 制造商们来说是很有吸引力的。参考图1(现有技术)，示出一个本领域已知的典型隔膜密封阀的实例。阀1设置 有具有界面4和多个开口 6的顶块2。每个开口 6在界面4处打开并且具有倾斜的螺纹通 道8以连接各种分析配件和管件(未示出)。在倾斜螺纹通道8的底部，有管道10，其在顶 块2中延伸并在界面4处打开。开口 6布置在顶块2的界面4上的圆形线上。有利地，界 面4是平的并且被抛光以使在开口之间和来自周围大气的泄漏最小。阀1还设置有底块12 和隔膜14，其一般由聚酰亚胺、特氟纶或其他聚合物材料制成。隔膜14位于顶块界面4和 底块12之间，并且具有凹陷，该凹陷在其中沿开口 6形成的圆形线延伸并从顶块2的界面4 上偏离开。在隔膜14中的所述凹陷18坐落在制作在底块12中的匹配凹陷20内，由此允 许在相邻的开口 6之间有一些空隙而用于流体循环。阀1还设置有多个安装在底块12中的柱塞16，每个柱塞分别被布置成能将隔膜 14压抵在顶块2上在两个开口 6之间的位置。优选地，如示出的那样，当阀静止时，三个柱 塞16在上而另外三个在下。当柱塞在上时，他们将隔膜14压抵在顶块2上并关闭由隔膜凹 陷18形成的管道，从而阻塞流体的循环。底块12保持柱塞16和致动机构在适当位置上。图1中所示的那种阀的性能总体来说是较差的。从开口到开口的渗漏率对于大多 数应用来说太高，因而限制系统的性能。此外，在阀的开口上的压力降对于不同开口是不同 的，导致系统中出现压力和流动变动。这在柱性能和探测器基线上引起有害效果。另外，许 多阀设计使得可能出现无法接受的向内污染。已知现有技术包括了多种对图1(现有技术)所示的阀的变型，这些变型试图防止 或最小化向内和向外的污染，而总体改进隔膜阀的性能。然而，仍然未被解决的一个缺点是，过程气体被位于隔膜14的下表面和底块12的 上表面之间的环境气体或较轻气体污染。位于隔膜14下面的气体可能来自于柱塞16的活 化，也可能是由于向内泄漏产生的。位于隔膜14下面的气体向上渗透穿过它到凹陷18内， 由此污染在凹陷18内循环的过程气体。在使用较轻气体(例如氦或氢)的应用中，这种问 题出现地更频繁。在其他情形中，危险的过程气体(例如硅烷)可能通过隔膜泄漏或扩散 而损害阀。已有设计的另一个缺点是当用于亚大气压应用中或者在高压应用中(例如当施加量级在千镑每平方英寸的压力时)，难以操作这些阀。当使用这样高的压力时，隔膜被向 下压入到底块12中的匹配凹陷20内，柱塞16很难将隔膜向上压抵在顶块2的界面上。因此，需要一种改进的隔膜密封阀。
发明内容
依照本发明的第一方面，提供一种阀，其包括阀帽，该阀帽具有第一界面和延伸通 过阀帽的多个过程管道，每个过程管道在开口于第一界面处的过程开口中结束。该阀还包 括阀体，所述阀体具有面对所述阀帽的第一界面的第二界面，第二界面设置有与所述过程 开口对齐的主凹陷，阀体设置有多个通道，每个通道在阀体中延伸并在两个过程开口之间 在主凹陷中开口。阀还包括隔膜，该隔膜具有面对阀帽的第一表面和面对阀体的第二表面。 该隔膜可压缩地位于所述第一界面和第二界面之间并具有处于阀体的主凹陷内的预形成 的变形部。隔膜的所述第一表面和阀帽的所述第一界面限定在过程开口之间的连通通路。 阀还包括柱塞组件，柱塞组件具有多个柱塞，每个柱塞位于一个所述通道中并且可在其中 在关闭位置和打开位置之间滑动，在所述关闭位置柱塞朝向第一界面突出将隔膜压抵在阀 帽的第一界面上在两个相邻的开口之间用于阻断它们之间的连通，在所述打开位置柱塞缩 回到阀体内，离开所述隔膜以允许所述两个相邻开口之间连通。阀体还包括沿主凹陷延伸 在隔膜的预形成的变形部下面的过程清洗通路，以及过程清洗入口通道和过程清洗出口通 道，这两个通道都在过程清洗通路上开口。依照本发明的第二方面，提供一种用于收集来自阀中的连通通路中的泄漏的方 法。所述阀包括阀帽，其具有第一界面和延伸通过所述阀帽的多个过程管道，每个过程管道 在开口于第一界面处的过程开口中结束。该阀还包括阀体，所述阀体具有面对所述阀帽的 第一界面的第二界面，第二界面设置有主凹陷。阀体还设置有多个通道，每个通道在阀体中 延伸并在两个过程开口之间在主凹陷中开口。阀体还包括隔膜，该隔膜具有面对阀帽的第 一表面和面对阀体的第二表面。所述隔膜可压缩地位于所述第一界面和第二界面之间，并 具有处于阀体的主凹陷内的预形成的变形部，隔膜的所述第一表面和阀帽的所述第一界面 限定在过程开口之间的连通通路。所述阀还包括柱塞组件，该柱塞组件具有多个柱塞，每个 柱塞位于一个所述通道中并且可在其中在关闭位置和打开位置之间滑动，在所述关闭位置 柱塞朝向第一界面突出将隔膜压抵在阀帽的第一界面上在两个相邻的开口之间用于阻断 它们之间的连通，在所述打开位置柱塞缩回到阀体内，离开所述隔膜以允许所述两个相邻 开口之间的连通。所述方法包括下列步骤a)向阀体提供沿主凹陷延伸在隔膜的预形成的变形部下面的过程清洗通路、过程 清洗入口通道和过程清洗出口通道，这两个通道都在过程清洗通路上开口 ；b)在过程清洗通路中从过程清洗入口通道到过程清洗出口通道循环清洗气体。
阅读详细描述并参考附图，本发明的这些以及其他特征和优点将变得显而易见， 在附图中图1(现有技术)是部分透明的，为本领域已知的一种隔膜密封阀的分解透视图；图2示出根据本发明一个实施例的隔膜密封阀的分解透视图3示出根据本发明的隔膜密封阀的顶视图；图4示出根据本发明一个优选实施例，沿图3的IV-IV线的隔膜密封阀的横截面 侧视图；图4A，4B，4C为图4的剖面4A，4B，4C的放大图；图4D是图4C的剖面4D的放大图；图5示出沿图3的V-V线的隔膜密封阀的横截面侧视图；图5A为图5的剖面5A 的放大图；图5B是图5的剖面5B的放大图；图6示出沿图3的VI-VI线的隔膜密封阀的横截面侧视图；图6A为图6的剖面6A 的放大图；图6B是图6的剖面6B的放大图；图7A示出根据本发明一个优选实施例的图2的阀的阀帽的顶视图，图7B为沿图 7A的B-B线的阀帽的横截面侧视图；图7C为沿图7A的C-C线的阀帽的横截面图；图7D和 图7E分别为图7的阀帽的底透视图和顶透视图；图8A示出根据本发明一个优选实施例的图2的阀的阀体的顶视图，图8B为沿图 8A的B-B线的阀体的横截面侧视图；图8C为沿图8B的剖面8C的放大图；图8D为图8A的 阀体的底透视图；图8E为图8A的阀体的底视图；图8F和8G分别是沿图8E的F-F和G-G 线的阀体的横截面侧视图；图8H为图8A的阀体的顶透视图；图9A是根据本发明一个优选实施例的图2的阀的隔膜的顶视图；图9B为沿图9A 的B-B线的隔膜的侧视图；图9C为图9B的剖面9B的放大图；图9D为图9A的隔膜的透视 图；图IOA是根据本发明一个优选实施例的图2的阀的推板的顶视图；图IOB为沿图 IOA的推板的侧视图；图IOC为图IOA的推板的底视图而图IOD为图IOA的推板的顶视图；图IlA为根据本发明一个优选实施例的图2的阀的常开活塞的底透视图，而图IlB 是图2的常开活塞的顶透视图；图12A为根据本发明一个优选实施例的图2的阀的常闭活塞的底透视图，而图12B 是图2的常闭活塞的顶透视图；图13A和13B分别是图2的底帽的底透视图和顶透视图；图14A是根据本发明的另一优选实施例，沿图3的IV-IV线的隔膜密封阀的横截 面侧视图；图14B为图14A的剖面14B的放大图；图14C为图14B的剖面14C的放大图；图15A为图14的阀的阀体的顶视图；图15B为图15A的阀体的顶透视图；图16A为根据本发明又一优选实施例的隔膜密封阀的顶视图；图16B为沿图16A 的VI-VI线的隔膜密封阀的横截面侧视图；图16C为图16B的剖面16C的放大图；图17A为图16A的隔膜密封阀的顶视图，锁定销被插入；图17B为沿图17A的 VI-VI线的隔膜密封阀的横截面侧视图；图17C为图17B的剖面17C的放大图。尽管将结合例示性的实施例来描述本发明，应该理解，这并非要限制本发明的范 围到这些实施例。相反，包含所有的可能包括在由本申请所限定的内容的替换例、变型以及 等价物。
具体实施例方式在下面的描述中，图中相似的特征被给予相似的附图标记。为了让附图保持清晰， 如果一些附图标记已经在前面的附图中被确定的话，则省略这些附图标记。参考图2和4到6，示出根据本发明优选实施例的阀30。
7
阀30是隔膜密封型阀。这种阀可用于各种类型的分析设备中，尤其是色谱分析设 备或在线分析器中。如在所有这些图示中所显示的那样，阀30包括四个主要元件阀帽32、阀体34、可 压缩的位于阀帽32和阀体34之间的隔膜36，以及柱塞组件38。阀30还可以包括底帽40 或将柱塞组件38保持到阀体34的其他等同结构。按照本发明的一个方面，阀30还设置有 用于收集在运行期间可能出现的泄漏的特征，如下面将更详细地描述的那样。阀帽仍参考图2和4-6，从图7A到7E中示出地更加清楚，阀帽32具有界面，此后称之 为第一界面42，多个过程管道44延伸通过阀帽32。此第一界面42是平的和平滑的，并且 当阀被组装后(如图4到6所示)与隔膜14接触。每个过程管道44(在本优选实施例中 数量为6)在打开在第一界面42处的过程开口 46中结束。过程开口 46优选以圆形排列方 式布置在第一界面42上。如图7C最清楚示出的那样，每个过程管道44优选由用于接受管 路连接的较大的带螺纹的孔48和在过程开口 46中结束的较小的流体通道50形成。在本 实施例中，阀帽32具有圆柱体形状并且例如由电解抛光不锈钢制成。阀帽32还设置有螺 钉孔52用于接受凹头帽螺钉54(图2中示出)，用来保持阀帽32到阀体34。阀帽32与阀 体34的对准则由合销(dowel pin) 56 (也在图2中示出)保证。当然，可以考虑其他的用 于保持阀帽32到阀体34的布置。可选择的，一层聚合物覆盖阀帽32的第一界面42。其他 材料，例如陶瓷或者各种聚合物，可以用作阀帽32的材料。除了圆柱体形状的其他形状也
可以考虑。当然，阀帽的其他实施例可包括4、8、10、12或者任何觉得方便的数量的过程开□。阀体现在参考图8A到8G，示出阀30的阀体34的优选实施例。例如对于上面描述的 阀帽32，阀体34同样具有界面，后面被称作第二界面58，当阀被组装好以后(如图4-6所 示)，该第二界面面对阀帽的第一界面42。就象阀帽32的第一界面42 —样，它是平滑和平 的。第二界面58设置有主凹陷60，优选具有圆形轮廓并且当如图4-6中所示阀的元件已经 被组装完而阀准备使用时它与阀帽32的过程开口 46对齐。阀体34还包括多个通道62 (在 图8F中看的更清楚)，每个通道在阀体34中延伸并在两个过程开口 46之间的主凹陷60中 的一端开口。这些通道62的另一端在用于容纳柱塞组件38的阀体腔63 (如图2所示)中 开口。阀体还设置有第一组螺钉孔64，用于接受保持阀体到阀帽的凹头帽螺钉54 (图8A中 清楚示出)，以及第二组螺钉孔64，用于接受保持阀体34到底帽40的凹头帽螺钉54 (图8D 中清楚示出)。当然，可以考虑用其他结构固定阀体34到底帽40。隔膜现在参考图2、4D以及参考图9A到9C，示出阀30的隔膜36的优选实施例。隔膜 36具有面对阀帽32的第一表面74和面对阀体34的第二表面76，当阀组装完毕准备使用 时(如图4-6所示)隔膜36可压缩的位于第一界面42和第二界面58之间。如图4D中更 清楚地示出，隔膜具有处于阀体34的主凹陷60内的预形成的变形部78，隔膜36的第一表 面与阀帽32的第一界面42限定在过程开口之间的连通通路80。隔膜36可以由多层聚合物制成，可以带有或者没有薄的金属层，或者可选择地仅 由金属制成。可以使用的金属是不锈钢316、铝、铬镍合金、铜等等。对于要求高度气密密封的应用，优选使用由多层聚合物制成的隔膜36，而其他应用则要求在聚合物层上有薄金属层。泄漏收集下面更详细地描述阀的允许在第一和第二界面处收集泄漏的各种特征。在图8B和8C中显示的最清楚，阀体34还设置有沿主凹陷60延伸的过程清洗通 道65、过程清洗入口通道66和过程清洗出口通道68。过程清洗入口通道66连接至清洗管 线的进入口 67，过程清洗出口通道68连接至清洗管线的出口 69。优选地，过程清洗入口通 道66和过程清洗出口通道68沿主凹陷60直径方向相对，但也可以考虑其他结构。仍优选 地，阀体34还设置有一对流体入口 70和一对流体出口 72，该对流体入口 70也被连接到清 洗管线的进入口 67，而该对流体出口 72被连接到清洗管线的出口 69。在图4B和8B中显 示地最清楚，阀体34可设置有致动清洗出口通道112，其在阀体34中延伸并位于柱塞组件 38的推板88的对面，在腔63和清洗管线的出口之间，用于防止在活塞90上方、在腔63中 产生压力(如图4所示)。现在参考图4和图4B到4D，过程清洗通路65沿主凹陷60延伸，在隔膜36的预形 成的变形部78下。如图4D更清楚地示出，过程清洗通路65被隔膜的第二表面76和主凹 陷60限定，该过程清洗通路具有半圆形横截面。由于主凹陷60的半径大于隔膜36的预形 成的变形部78的半径，产生的空间限定过程清洗通路65。在使用中，清洗气体进入通过清洗管线的进入口 67，然后流到过程清洗入口通道 66中，然后循环进入过程清洗通路65。清洗气体然后流出到过程清洗出口通道68，最后通 过清洗管线的出口 69离开。过程清洗通路65和过程清洗入口 66和出口 68的结合能有利 地允许抽空位于隔膜下面的周围空气或气体，否则这些空气或气体可能会扩散通过隔膜而 污染在连通通路80中循环的过程气体。可以以指定压力将气体注入到清洗入口 66中，并让 气体在通路65中循环并通过出口 68离开阀，以便平衡施加在隔膜36上方和下方的压力。在另一实施例中，如图14A到14B所示，过程清洗通路65可以是槽116，具有轧在 阀体34的主凹陷60的底部的例如V形横截面。当然，槽116可以选择是U形的、方形的或 者具有其他任何合适的横截面，均不偏离本发明的范围。在其他实施例中，隔膜36可以直 接坐落在主凹陷60的底部，紧密地配合它的表面，过程清洗通路65是由隔膜36的第二表 面76和槽116的表面限定的空间。图15A和15B示出该另一优选实施例，其中形成过程清 洗通路65的槽116被示出。现在参考图4和4B到4D，以及参考图7D，阀30可包括清洗循环管线以收集在阀 帽32的第一界面42和隔膜的第一表面74之间的向内(inboard)和向外(outboard)泄 漏。该清洗循环管线包括在阀帽32的第一界面42中在过程开口 46外延伸的外环通路53， 同样在第一界面42中在过程开口 46内延伸的内环通路51，以及一对流体入口 70和一对 流体出口 72，每对具有在内环通路51中的第一开口 84和在外环通路53中的第二开口 86。 该对流体入口 70，就象过程清洗入口通道66 —样，被连接到清洗管线的进入口 67，而该对 流体出口 72，就象过程清洗出口通道68 —样，被连接到清洗管线的出口 69，用于在外环通 路53和内环通路51中提供连续的流体流，其可有利地允许向内和向外的泄漏被排出或抽 出阀30。柱塞组件
参考图2和6，6A和6B，示出阀30的柱塞组件的优选实施例。在该优选实施例中， 柱塞组件38(图2中示出)具有多个柱塞82，每个柱塞放在阀体34的通道62中的一个内 (图6A和6B更清楚地示出)。术语“柱塞”被理解为指由机械力或流体压力驱动的机械部 件或被驱动克服机械力或流体压力的机械部件。柱塞82能在通道62中在关闭位置和打开 位置之间滑动。在关闭位置，柱塞82朝第一界面42突出并且将隔膜36压抵在阀帽32的第 一界面42上，在两个相邻的开口 46之间用于阻断这些开口 46之间的连通。在打开位置， 柱塞82缩回到阀体34内并从隔膜36延伸开用于允许在两个相邻开口 46之间连通。优选 地，柱塞组件38的每个柱塞82或者是常闭柱塞82nc或者是常开柱塞82no。还优选地，引 导套管81围绕常开柱塞82no，以便于柱塞移动到通道内。图6的左侧的柱塞示出为在关闭 位置，而右侧的柱塞示出为在打开位置。当然，柱塞可采用除圆柱形的其他形状，只要它们 能在打开位置允许两个相邻的开口 46之间连通，而在关闭位置关闭两个相邻的开口 46之 间的连通。柱塞82的其他可能类型包括例如轴承滚珠。如图2、5和6所示，柱塞组件不仅包括柱塞而且优选具有用于将柱塞移位到通道 62中的装置。如所示，柱塞82优选由推板88、上活塞90、下活塞92、偏置装置94和致动机 构96致动。推板88在阀体34的腔63内延伸，平行于阀体的第二界面58。推板88可在横 交第二界面58的方向移动，或者换句话说平行于圆柱形阀体34的中心轴移动。常闭柱塞 82nc安装在推板88上。引导套管81围绕推板88，以便于其在阀体34的腔63的上段内移 动。多个腔98 (图IOA到IOC中示出)延伸穿过推板88，以允许常开柱塞82no通过推板。 上活塞90紧挨推板在推板下面延伸，常开柱塞82no置于上活塞上。下活塞92在上活塞90 下面延伸并紧挨上活塞，下活塞92被刚性地连接到推板88，优选用螺钉54连接。0形环89 优选设置在每个活塞的轮廓上，以彻底密封上活塞94和下活塞90到阀体34的内表面上。 在该优选实施例中，当缩回上活塞90或下活塞92时，它们对应的连接到其上的柱塞82被 向下拉动，保证其不压迫在隔膜36上。这样，用这种特殊的设计，有利的是，阀30可以安 装在任何位置，因为没有“浮动的”柱塞。图IlA和IlB更清楚地示出该优选实施例的活塞 90，而图12A和12B则更清楚地示出活塞92。图2和4更清楚地示出，偏置装置94保证下活塞92被向上偏置而上活塞90被向 下偏置。优选地，碟形垫圈100组件与下活塞92协作而底帽螺钉102控制在碟形垫圈组件 100上的向上的力。还优选地，施加向下的力在上活塞90上并因此向下偏置它的部件是在 上活塞90上延伸的碟形弹簧104。现在参考图5，为了致动柱塞，致动机构96控制上活塞90和下活塞92之间的距离 或间隔。在该优选实施例中，可以看到致动机构96在打开和关闭位置之间致动柱塞82，通 过在上活塞90和下活塞92之间注入致动气体进行致动，该致动机构为气动致动器。参考图2、5、5A和5B，为了避免出现致动器的过压损坏隔膜的情况，活塞90、92有 利地在周围设置有一些空间以加入不同厚度的垫片108。这些垫片108使活塞的行进停止， 因为活塞会支座在垫片上面。其思想是对特定应用使用正确厚度的垫片。这些垫片108可 有利地用于常开活塞90(或上活塞)，其在图5B中更清楚地示出，也可以用于连接到常闭 活塞92的推板88上，其在图5A中更清楚地示出。然而，重要的是，应注意到使用这种垫片 108在常闭活塞92上并不是要避免损坏(当使用较高操作压力来致动阀30时)，因为压力 是用来提升活塞以打开两个相邻开口 46之间的流体连通通路的。
事实上，如果底帽固定螺钉110被特别调整以便要求高压力来提升相应的活塞 90、92，结果就是当阀致动时所有开口 46关闭的时间会有利地变得更长，从而更显著地消 除交叉开口流动或者所谓的“混合”的风险。这种较高压力操作不会导致损害，因为相应的 活塞行程受到垫圈叠的限制。这样提供了一种方便的方式来调整或给阀顺序操作“安排时 间”，即，通过设定步骤“所有开口关闭”为更长或更短。现在参考图2、5、13A和13B，底帽40被固定到阀体，优选带有凹头帽螺钉54，并且 该阀体也容纳底帽固定螺钉102，该螺钉102允许调节经由碟形垫片组件100施加在常闭活 塞92上的压力。底帽40还有利地设置有在其中延伸的底帽致动排放口(Vent)114，该排放 口位于柱塞组件38的致动机构96的对面，用于防止在下活塞92和底帽40之间产生压力。经常在制造隔膜并完整测试了隔膜以后，将它们密封在塑料包装中，在运到客户 之前被包装和储存在存货中。取决于各种因素，例如市场需求、存货管理、顾客需要等等， 阀很可能会在它们被制造好以后保持在不使用的状态下几周或几个月。另外，在某些情况 下，阀的拥有者可能暂时关闭从主动使用上移除阀一段不确定的时间，之后再次将其投入 使用。尽管阀被闲置，它的常闭柱塞处于它们的关闭位置因此对隔膜施加恒定的压力。取 决于隔膜材料，这会导致隔膜的永久变形，以及阀的效率减小。因此，压力释放机构可以被 用于当阀不在使用状态时锁定常闭柱塞在它们的打开位置。如图16A到16C所示的实施例中所描述的那样，阀体34优选包括至少一个从阀30 的一侧到下活塞92延伸的横向通道122。下活塞92还包括这样的横向通道124，该通道在 下活塞92被降低时与阀体34的横向通道122对齐，因此常闭柱塞82nc处于打开位置。参考图17A到17C，提供锁定销120，其可插入通过对齐的阀体34的横向通道122、 124和下活塞92。在该实施例中，示出两组横向通路122、124以及对应的锁定销120，应该 理解可以设置任何数量的通道122、124和销120。为了锁住阀，操作致动机构96以降低常 闭活塞92，优选是通过在上活塞90和下活塞92之间供应加压气体实现，如上面所解释的 那样。这使得阀体34的横向通道122、124和下活塞92对齐，而锁定销120可以插入到其 中。一旦锁定销120处于适当位置，可以停用(deactivate)致动机构96，而常闭柱塞82nc 和常开柱塞82no将保持在它们的打开位置，使隔膜36免除其上的机械应力。无论何时需 要再次使用阀30，阀30都可以被简单地再激活，并去掉锁定销120。尽管此处已经详细地描述并且在附图中示出了本发明的优选实施例，应该理解 本发明并不限于这些明确的实施例中，可以不偏离本发明的范围作出各种改变和变型。
权利要求
一种阀，包括阀帽，具有第一界面和延伸通过阀帽的多个过程管道，每个过程管道在开口于第一界面处的过程开口中结束；阀体，具有面对所述阀帽的第一界面的第二界面，第二界面设置有与所述过程开口对齐的主凹陷，阀体包括多个通道，每个通道在阀体中延伸并在两个过程开口之间在主凹陷中开口；隔膜，具有面对阀帽的第一表面和面对阀体的第二表面，所述隔膜可压缩地位于所述第一界面和第二界面之间，所述隔膜具有处于阀体的主凹陷内的预形成的变形部，隔膜的所述第一表面和阀帽的所述第一界面限定在过程开口之间的连通通路；柱塞组件，包括多个柱塞，每个柱塞位于一个所述通道中并且可在其中在关闭位置和打开位置之间滑动，在所述关闭位置柱塞朝向第一界面突出将隔膜压抵在阀帽的第一界面上在两个相邻的开口之间用于阻断它们之间的连通，在所述打开位置柱塞缩回到阀体内，离开所述隔膜以允许所述两个相邻开口之间连通；阀体还包括沿主凹陷延伸在隔膜的预形成的变形部下面的过程清洗通路，以及过程清洗入口通道和过程清洗出口通道，这两个通道都在过程清洗通路上开口。
2.根据权利要求1所述的阀，其中过程清洗通路由隔膜的第二表面和主凹陷的底部限 定，所述过程清洗通路具有半圆形横截面。
3.根据权利要求1所述的阀，其中过程清洗通路包括在阀体的主凹陷的底部处延伸的槽。
4.根据权利要求1所述的阀，其中过程清洗入口通道和过程清洗出口通道沿所述主凹 陷径向地相对。
5.根据权利要求1所述的阀，其中柱塞组件的每个柱塞或者是常闭柱塞或者是常开柱塞。
6.根据权利要求5所述的阀，其中所述柱塞组件包括推板，其平行于第二界面在阀体内延伸并在横交第二界面的方向上可移动，常闭柱塞 安装在所述推板上，多个腔延伸穿过所述推板以允许常开柱塞通过； 上活塞，其紧挨推板在推板下面延伸，常开柱塞被置于上活塞上； 下活塞，其紧挨上活塞在上活塞下面延伸，下活塞被刚性地连接到推板； 偏置装置，用于向上偏置下活塞和向下偏置上活塞；及致动机构，用于在所述打开位置和所述关闭位置之间致动柱塞，所述致动机构控制上 活塞和下活塞之间的距离。
7.根据权利要求6所述的阀，还包括固定到阀体的底帽，所述底帽设置有在其中延伸 并位于柱塞组件的致动机构的对面的致动排放口，用于防止在下活塞和底帽之间产生压 力。
8.根据权利要求6所述的阀，其中偏置装置包括与下活塞协作的碟形垫圈组件，以及 用于控制在所述碟形垫圈组件上的向上的力的螺钉。
9.根据权利要求6所述的阀，其中偏置装置包括在上活塞上延伸的碟形弹簧。
10.根据权利要求1所述的阀，还包括清洗循环管线，所述管线包括 外环通路，在第一界面中在所述过程开口外延伸；内环通路，在第一界面中在所述过程开口内延伸；一对流体入口和一对流体出口，每对具有在内环通路中的第一开口和在外环通路中的 第二开口，用于在外环通路和内环通路中提供连续的流体流，以收集来自阀的向内和向外 的泄漏，该对流体入口和过程清洗入口通道被连接到清洗管线的进入口，该对流体出口和 过程清洗出口通道被连接到清洗管线的出口。
11.根据权利要求6所述的阀，还包括清洗循环管线，所述管线包括外环通路，在第一界面中在所述过程开口外延伸；内环通路，在第一界面中在所述过程开口内延伸；一对流体入口和一对流体出口，每对具有在内环通路中的第一开口和在外环通路中的 第二开口，用于在外环通路和内环通路中提供连续的流体流，以收集来自阀的向内和向外 的泄漏，该对流体入口和过程清洗入口通道被连接到清洗管线的进入口，该对流体出口和 过程清洗出口通道被连接到清洗管线的出口；其中阀体还包括连接到所述清洗管线的出口的致动清洗出口通道，所述致动清洗出口 通道在阀体中延伸并位于柱塞组件的推板的对面，用于防止在推板和阀体之间产生压力。
12.根据权利要求1所述的阀，还包括覆盖阀帽的第一界面的聚合物层。
13.根据权利要求1所述的阀，其中隔膜包括由聚合物制成的多层，由金属层覆盖的聚 合物的多层，或金属的多层。
14.根据权利要求1所述的阀，其中阀帽包括6个所述过程开口，柱塞组件包括6个所 述柱塞，其中过程开口以圆形排列方式布置在第一界面上，其中两个相邻的柱塞包括常闭 柱塞和常开柱塞。
15.根据权利要求14所述的阀，其中所述主凹陷是圆形的。
16.一种用于收集来自阀中的连通通路中的泄漏的方法，所述阀具有阀帽，具有第一界面和延伸通过所述阀帽的多个过程管道，每个过程管道在开口于第 一界面处的过程开口中结束；阀体，具有面对所述阀帽的第一界面的第二界面，第二界面设置有与所述过程开口对 齐的主凹陷，阀体包括多个通道，每个通道在阀体中延伸并在两个过程开口之间在主凹陷 中开口 ；隔膜，具有面对阀帽的第一表面和面对阀体的第二表面，所述隔膜可压缩地位于所述 第一界面和第二界面之间，所述隔膜具有处于阀体的主凹陷内的预形成的变形部，隔膜的 所述第一表面和阀帽的所述第一界面限定在过程开口之间的连通通路；柱塞组件，包括多个柱塞，每个柱塞位于一个所述通道中并且可在其中在关闭位置和 打开位置之间滑动，在所述关闭位置柱塞朝向第一界面突出将隔膜压抵在阀帽的第一界面 上在两个相邻的开口之间用于阻断它们之间的连通，在所述打开位置柱塞缩回到阀体内， 离开所述隔膜以允许所述两个相邻开口之间的连通；阀体还包括沿主凹陷延伸在隔膜的预形成的变形部下面的过程清洗通路，以及过程清 洗入口通道和过程清洗出口通道，这两个通道都在过程清洗通路上开口 ；所述方法包括下列步骤a)向阀体提供沿主凹陷延伸在隔膜的预形成的变形部下面的过程清洗通路、过程清洗 入口通道和过程清洗出口通道，这两个通道都在过程清洗通路上开口 ；b)在过程清洗通路中从过程清洗入口通道到过程清洗出口通道循环清洗气体。
全文摘要
本发明公开一种设置有阀帽、阀体、隔膜和柱塞组件的隔膜密封阀。该隔膜可压缩地位于阀帽和阀体之间。阀体包括沿阀体的主凹陷延伸在隔膜的预形成的变形部下面的过程清洗通路。过程清洗入口通道和过程清洗出口通道，这两个通道都在过程清洗通路上开口，允许清洗气体流到过程清洗通路中。
文档编号F16K11/10GK101939575SQ200880126544
公开日2011年1月5日 申请日期2008年12月5日 优先权日2007年12月12日
发明者伊夫·加马什, 安德烈·福捷 申请人:机械解析有限公司