[发明专利]隔膜阀的可更换阀座元件

说明书

技术领域

本发明涉及阀结构，更具体地本发明涉及隔膜阀的阀座结构。 

背景技术

阀被广泛地用于提供流体的精确流量和/或压力控制。隔膜阀由于其阀元件被引导到与隔膜相接触以及脱离接触，而且也导致阀座与隔膜相接合以及脱离接合，以实现所要求的流体流量/压力控制，因而在诸多应用场合都优选使用隔膜阀。隔膜阀的其它优点是具有很小的内部容积、高度的密封整体性、紧凑的尺寸以及快速致动/操作。 

在经历了一段时间的操作使用之后，尤其是当遇到腐蚀性或研磨性的流体和/或遇到微粒或冷凝体，阀元件主要是阀座会变得磨损或损坏，因而阀不能再有正常功能。一种解决方案是更换整个的阀，这需要将旧的阀从应用场地或系统的整个连接中拆下来，然后再重新建立这些系统连接。除了更换阀的成本之外，还必须仔细小心以确保更换的阀的系统连接不会产生泄漏。 

为解决这一问题，现已发展为更换阀座。例如，授予Seltzer的美国专利US 4,715,578中公开了一种由合成树脂构成的、与阀体螺纹连接的阀座，还包括设置在阀座元件与阀体之间的O型环。然而，出于种种原因，包括非金属阀座元件与金属阀体之间在膨胀/收缩的热系数方面的差异，使得阀座元件容易在工作时从阀体上脱落。 

另一种阀结构是在授予Lin等人的美国专利US 6,854,713中，其公开了一种阀体，该阀体具有成形在流量通道中的圆柱形开口，用以接纳非金属的圆柱形阀座。所述开口包括成形在阀体中的槽。一旦非金属的圆柱形阀座插入到阀体的圆柱形开口中，就将锥形环引入到非金属圆柱形阀座的内径中。从环上向外延伸的突翼进一步对环和阀体之间的阀座施压，并且成形在阀体上的槽其开口尺寸设计成能接纳膨胀的阀座部分。然而，尽管构造成能够接纳膨胀的阀座，但美国专利US 6,854,713没有涉及可更换的阀座。而且，紧 密配合在阀座内部的环的压紧配合过程需要与隔膜相接触的阀座的表面发生变形，这将影响到阀座与隔膜之间的密封质量。最后，由于进入到开口的槽中的阀座部分因其变形而使得阀座紧固在阀体中，因而不太可能在不损坏阀体的情况下将阀座拆卸，从而必须更换整个的阀。 

因此需要改进的阀体结构，使得能够在不损坏阀体的情况下更换阀座，这种更换可用手动工具来完成。 

发明内容

本发明涉及一种隔膜阀，其包括阀体，该阀体包括与第一通道和第二通道流体相通的腔室。隔膜设置在腔室中。锥形的座元件至少局部地设置在第一通道；以及套筒压缩地设置在座元件中位于座元件和第一通道之间，以保持座元件与第一通道之间的紧密流体密封。阀元件是可移动的用来控制地驱使隔膜与座元件接合或者脱离接合，以控制流体在第一通道与第二通道之间的流动。 

本发明还涉及隔膜阀的构成方法。该方法包括提供一阀体，该阀体包括与第一通道和第二通道流体相通的腔室；然后将阀元件插入到阀体中。该方法还包括将隔膜插入到腔室中，以及将套筒插入到锥形座元件的内部。该方法进一步包括将座元件至少局部地插入到第一通道中，套筒受压缩地设置在座元件和第一通道之间，以提供座元件与第一通道之间的紧密的流体密封。阀元件是可移动的用来控制地驱使隔膜与座元件接合或者脱离接合，以控制流体在第一通道与第二通道之间的流动。 

本发明的优点在于在不更换阀的情况下能够为隔膜阀更换阀座。 

本发明的另一优点在于防止隔膜阀阀座的蠕变。 

本发明进一步的优点在于能够施加恒定的压缩力以保持阀座在阀体中的位置。 

从下面结合附图对优选实施例所作的更为详细的描述，本发明其它的特征和优点将变得更加清楚，这些附图以举例的方式表达了本发明的原理。在这些附图中，相应的附图标记代表着相应的元件。本领域的技术人员将能够理解，附图中的诸元件是为了简单和清楚而表示的，不必依照比例绘制。例如，附图中某些元件的尺寸相对于其它元件是夸张的，以便有助于更好地理解本发明的各种实施例。此外，在商业上可行的实施例中有用的或必需的一 些常用但又容易理解的元件通常也没有表示出来，以便有助于减少本发明这些实施例附图中的视觉障碍。 

附图说明

图1是本发明未组装的阀的局部分解透视图； 

图2是沿着1-1线的本发明未组装的阀的局部分解截面图； 

图3是本发明组装后的阀座元件的截面图； 

图4是本发明组装后的阀的截面图； 

图5是本发明组装后的阀的放大局部截面图； 

但凡可能在所有附图中相同的附图标记将用来代表相同或相似的元件。