[发明专利]流体换向阀

说明书

本中请要求于1997年6月25日递交的美国在先申请No.60/050，770的优先权，而且上述申请在此作为参考。

本发明通常涉及阀，更具体地说是涉及一种用于有选择地在两个通道之间转换流体流动的流体换向阀。

现有技术中在两个通道之间转换流体流动的阀是公知的。但这种阀有有其特有的缺陷。例如，这种现有的阀通常包括一手柄或其他机械致动件，以某种方式连在流体换向件上。这种方式的缺点是将阀限制在特定的致动方式中(例如，如果通过旋转一把手而移动换向件以堵塞一个流体通道，那么只能通过旋转把手致动阀)。其缺点还在于引入了另外的需要保养和易于失效的零件。

此外，在某些情况下需要提供一真空断路器。现有换向阀没有提供这样的一种断路器。相反，如果在使用一现有换向阀的场合下需要一真空断路器，就必须安装一单独的真空断路部件。加入另外的部件以获得一真空断路器的缺点在于增加了安装和构造阶段以及维修阶段的成本。

根据本发明的一个方面，提供了一种流体换向阀。换向阀包括一限定一腔体的壳体；一入口；一与腔体相通的第一出口；一与腔体相通的第二出口；以及一具有第一密封表面和第二密封表面的阀件。阀件位于腔体中，在一第一位置和一第二位置之间往复移动，其中在第一位置中第一密封表面基本防止流体流过第一出口，而在第二位置中第二密封表面基本防止流体流过第二出口。换向阀还设有一与腔体和入口相通用于将流体从入口传至与第一密封表面相邻的阀件的一第一侧的第一槽；以及一与腔体和入口相通用于将流体从入口传至与第二密封表面相邻的阀件的一第二侧的第二槽。另外，换向阀包括一与入口相邻用于有选择地限制流体流入入口的第一开关；以及一用于有选择地限制流体从入口流向阀件的第二侧而不限制流体流向阀件的第一侧的第二开关。

在某些实施例中，阀件包括一盘体。在某些实施例中，阀件包括一柔性薄膜。

在某些实施例中，阀件设有一设置在腔体中与阀件可操作地配合用于向第一位置偏置阀件的弹簧。当致动第一开关限制流体流入入口中时弹簧将盘体从第二位置移至第一位置。

在上述任一实施例中，第一开关通过有选择地局部防止流体流动一预定时间段限制流体流动，和/或第一开关通过有选择地完全防止流体流动一预定时间段限制流体流动。

在某些实施例中，当阀件处于第一位置时第一流体通道打开，其中第一流体通道由入口、第二槽、至少一部分腔体以及第二出口限定。

在某些实施例中，当阀件处于第二位置时第二流体通道打开，其中第二流体通道由入口、第一槽、至少一部分腔体以及第一出口限定。

在某些实施例中，当阀件处于第一位置时，关闭第二开关使得由传递至阀件第一侧的流体产生的压力将阀件从第一位置移至第二位置，这样流体从入口流向第一出口。

在上述任一实施例中，阀可以起一一体的换向阀和真空断路器的作用，其中(a)如果一足够数量的真空施加到第一出口，不论开关的位置如何阀件将从第一位置移至第二位置，而(b)如果一足够数量的真空施加到第二出口，不论开关的位置如何阀件将从第二位置移至第一位置。

根据本发明的另一方面，提供了一种换向阀。换向阀包括：一限定一腔体的壳体；一入口；一与腔体相通的第一出口；一与腔体相通的第二出口；以及一阀件。阀件位于腔体中，在一第一位置和一第二位置之间往复移动，其中在第一位置中阀件基本防止流体流过第一出口，而在第二位置中阀件基本防止流体流过第二出口。阀件还包括一用于有选择地限制流体从入口流向阀件的第一侧而不限制流体流向阀件的第二侧的第一开关；以及一用于有选择地限制流体从入口流向阀件的第二侧而不限制流体流向阀件的第一侧的第二开关。关闭第二开关使阀件从第一位置移至第二位置，而关闭第一开关使阀件从第二位置移至第一位置。

根据本发明的另一方面，提供了一种一体的流体换向阀和真空断路器。此设备包括一限定一腔体的壳体；一入口；一与腔体相通的第一出口；以及一与腔体相通的第二出口。它还包括一阀件，阀件位于腔体中，在一第一位置和一第二位置之间往复移动，其中在第一位置中阀件基本防止流体流过第一出口，而在第二位置中阀件基本防止流体流过第二出口。阀件响应于由流动限制产生的动态压力差移动，(a)响应于通过腔体中的一第一开口的流体流动从第一位置向第二位置流动；(b)响应于向第二出口施加一大于一第一阈值的真空从第一位置移至第二位置；(c)响应于通过腔体中的一第二开口的流体流动从第二位置向第一位置流动；(d)响应于向第一出口施加一大于一第二阈值的真空从第二位置移至第一位置。