[发明专利]用于流体控制阀的防倒置部以及流体控制的方法

说明书

一种流体控制阀，包括盖部分和本体部分。所述盖的内表面与所述本体部分的内表面限定了腔室，所述腔室包括与所述腔室处于连通的入口和出口。所述盖部分包括中央区段和包绕所述中央区段的防倒置部。所述防倒置部朝向所述腔室的中央轴线突出到所述腔室中。所述流体控制阀还包括设置在所述盖部分与所述本体部分之间的隔膜。所述隔膜具有柔性构件，所述柔性构件设置在所述腔室内以控制所述入口与所述出口之间的连通。所述防倒置部阻止所述柔性构件到达其自然倒置位置、并且在所述柔性构件内产生将所述柔性构件推动到就坐位置的力。在所述部分倒置位置时，所述柔性构件的上表面顺应所述盖部分的内表面的至少一部分，以限定准许在所述入口与所述出口之间实现连通的通路。

本国际申请要求2016年12月13日提交的美国临时专利申请号62/433,453、2016年12月13日提交的62/433,488、2016年12月13日提交的62/433,541、以及2016年12月13日提交的62/433,572的优先权权益，这些申请的全部内容通过援引并入本文。

背景技术

隔膜式流体控制阀可以提供沿着管线、歧管或其他管道网的受控流体分隔与流动。通常，隔膜式阀包括柔性隔膜元件，以控制阀体的入口与出口之间的流体流动。更具体地，在已知的隔膜式阀中，柔性元件接合在阀体内形成的座，以将阀体的内腔分成三个部分：(i)可以容纳供应流体的入口腔室，(ii)从入口腔室接收流体以从出口排出的出口腔室，以及(iii)可以容纳压力流体以将隔膜元件维持在就坐位置的隔膜腔室。在从隔膜腔室释放流体压力时，隔膜元件可以通过入口腔室中的流体压力从就座位置移位，并且允许在入口腔室与出口腔室之间实现流体流动。

为了确保隔膜密封良好，甚至在入口腔室中存在流体压力时，上述隔膜式阀也需要偏置力来将隔膜推向阀座。这是因为，在典型的系统中，使流体到隔膜腔室的源是阀本身的入口。因此，当隔膜腔室具有压力流体时，隔膜腔室中的压力等于入口压力。这意味着，在隔膜室中的流体压力的释放将阀打开时，当压力恢复到隔膜腔室时，隔膜每侧上的力将平衡，直到隔膜实际就座。因此，为了确保隔膜被压到阀座，需要偏置力来将隔膜推动到关闭位置。为此，国际专利公开号WO 2008/051871披露了一种隔膜，所述隔膜具有设置在隔膜的外圆周附近的弹性体环元件，以将隔膜构件推动到关闭位置。确切地，弹性体环元件的有角度外表面接合阀体的内表面的一部分并且提供与其的压力接触，以辅助将隔膜推向其密封位置从而准许关闭所述阀。隔膜还可以包括设置在隔膜的上表面的中央部分中的一个或多个肋构件和一个内环，以进一步将隔膜推动到就座位置。类似地，在美国专利申请公开号2005/0205815中，隔膜被配置为包括多个肋和/或一个环，所述肋和/或环附接至隔膜上以将隔膜朝密封位置偏置。确切地，隔膜的上面具有切向肋和径向肋，以将隔膜推向阀体上的阀座。此外，隔膜还包括柔性环元件，所述柔性环元件与阀的本体处于压力接触，以将隔膜推向阀座从而关闭所述阀。然而，隔膜的设计和制造过程需要考虑肋和/或环，这可能在制造中产生额外的复杂性和/或费用。

在一些已知的阀中，弹簧和/或其他偏置装置接合隔膜，使得当隔膜腔室中的压力恢复并且力平衡时，弹簧(或另一个偏置装置)可以将隔膜推动到关闭位置。例如，在英国专利申请号GB 2231126中，弹簧在隔膜的上侧上接合隔膜，以迫使隔膜的下侧与阀座相接触。一旦接触，由于流体压力，力不再平衡，并且阀上侧上的力将更大。然而，为了容纳弹簧，必须使阀的上盖大于所需、和/或包括用于接纳弹簧的特征。此外，在低速率下，偏置装置可能产生损坏隔膜的振动。进一步，比如弹簧等单独的偏置装置会使阀的组装复杂并且给阀组件增加额外成本。此外，弹簧产生的关闭力可能在阀中导致不可接受的压力损失。

通过将此类途径与在本披露的其余部分中参照附图阐述的本发明实施例进行比较，本领域技术人员将清楚常规传统的、以及所提出的隔膜式阀配置的进一步局限性和缺点。

发明内容