CN105782540B - 一种阀以及使用该阀的清洗阀、自动清洗装置和罐顶装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种阀以及使用该阀的清洗阀、自动清洗装置和罐顶装置。该阀包括阀体，阀盖，阀体和阀盖可拆卸地结合，阀体内形成有内部空间，阀盖具有用于流体从外部流入内部空间的盖通道，阀体的一端具有开口，还包括用以打开和关闭阀的关闭部件，关闭部件的一端从开口处伸出阀体外，关闭部件的其余部分位于内部空间中，关闭部件的内部具有用于流体流通的通道，通道在关闭部件的一端形成用于流体流出的流出开口。本发明将防真空、防超压及自动清洗装置整合在一套罐顶装置中，既能够满足容器过压或者真空保护的安全需求又能够解决特殊行业卫生清洗问题，同时又具有结构简单、加工方便、成本低廉且能够实现自动化控制的优点。

Description

一种阀以及使用该阀的清洗阀、自动清洗装置和罐顶装置

技术领域

本发明涉及一种阀，具体地涉及一种阀以及使用该阀的清洗阀、自动清洗装置和罐顶装置。

背景技术

现代食品饮料行业比如啤酒行业所用的带压容器一般采用弹簧式安全阀，该安全阀通过螺纹直接固定在容器上或通过接管连接在容器或管道上。但这种安全阀也存在当容器内的压力达到了安全泄放压力后，容器内的物料会在泄放过程中进入到安全阀的通道中的问题。由于该通道无法清洗且易被细菌污染，容易导致食品污染或变质。同样，大部分装在容器上的真空阀也采用相同的原理和结构，在容器内由于物料排放或其它原因产生真空时，外界的空气通过该真空阀的带有弹簧结构的内部通道进入容器内，而该通道是不能进行日常清洗的，时间长了会影响容器内的卫生状况。因此现有技术中的安全阀和真空阀无法满足食品饮料行业的容器对于卫生标准的较高的要求。

发明内容

为解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供一种阀，包括阀体，阀盖，阀体和阀盖可拆卸地结合，阀体内形成有内部空间，阀盖具有用于流体从外部流入内部空间的盖通道，阀体的一端具有开口，还包括关闭部件，关闭部件的一端从开口处伸出阀体外，关闭部件的其余部分位于内部空间中，关闭部件的内部具有用于流体流通的通道，通道在关闭部件的一端形成用于流体流出的流出开口，具有一定压力的流体经盖通道进入内部空间后在一定压力下克服设置在内部空间中的弹簧的弹力使得关闭部件相对于阀体向外移动，从而打开通道，使得内部空间和通道相连通，进入内部空间的流体流入通道后从流出开口排出阀体，以打开阀；当一具有定压力的流体中止流入压力减小后，关闭部件在弹簧的弹力作用下相对于阀体向内移动复位后关闭通道，切断内部空间和通道的连通，以关闭阀。

由于该阀具有这样的结构，通过将该阀与杠杆式安全阀和真空阀相配合使用，能够打开或者关闭该杠杆式安全阀和真空阀。杠杆式安全阀和真空阀是巧妙利用杠杆原理，摒弃了传统的弹簧而设计出来的阀，在安全阀和真空阀打开的过程中，不存在内部通道被污染的风险。

进一步，阀盖上还具有用于关闭/打开关闭部件通道的阀芯部，阀芯部的一端与阀盖相连接并具有连通内部空间和盖通道的通孔，其另一端为自由端，用于打开或切断通道位于关闭部件的与一端相反的另一端的流入开口，使阀处于打开或关闭状态。

较佳地，阀芯部为圆柱形，

较佳地，阀芯部的自由端的端部具有倒圆的形状。

较佳地，阀盖为圆锥形，盖通道形成在圆锥形的中心部。

较佳地，阀盖与阀芯部为一体成型。

更进一步，还包括连接件，该连接件用于将阀盖和阀体可拆卸地结合。

更进一步，连接件具有内螺纹以及环形凸肩，分别与阀体上的外螺纹以及阀盖上的环形台阶相配合以实现阀盖和阀体的可拆卸地结合。

更进一步，关闭部件沿轴向的横截面呈T型，T型的大头端为圆柱形，内部空间中至少有一部分被构造成用于引导关闭部件的大头端移动的圆筒形。

更进一步，圆筒形的内周与圆柱形的外周之间至少设置一个环形密封件，使得大头端在内部空间内移动时两者之间无流体的渗漏。

较佳地，关闭部件为尼龙制成。

根据本发明的另一个方面，提供了一种清洗阀，包括上述阀和管状部件，阀的盖通道用于清洗液流入，关闭部件的流出开口与管状部件相连通，管状部件的中间部分具有多个向下的喷嘴，喷嘴用于清洗液的流出。

通过这样的结构，能够实现打开上述清洗阀后，清洗液从阀的盖通道流入后再从管状部件的喷嘴中喷出，可以直接对真空阀的阀盘进行清洗。

根据本发明的再一个方面，提供了一种自动清洗装置，设置于容器上，包括CIP清洗装置、真空阀和如上所述的清洗阀，真空阀包括平衡杆，阀盘，阀盘锁柱，阀盘锁柱的一端与阀盘固定连接，阀盘锁柱的另一端与平衡杆可旋转地连接，平衡杆可旋转地安装于容器上，平衡杆以可旋转地安装在容器上的旋转轴线为支点可作杠杆运动，控制置于容器内的阀盘的打开或关闭以连通或关闭容器；关闭部件的一端设置在平衡杆的上方且靠近或者接触平衡杆，CIP清洗装置与清洗阀的盖通道相连通。

通过这样的结构，杠杆式的真空阀的阀盘在完全开启后，空气从容器外进入内部时直接从阀口进入，不需要从阀体内部带有弹簧的通道进入，由此带来的益处是：一方面，不会污染内部通道、滋生细菌，能满足的食品行业卫生方面的要求；另一方面，真空阀的阀口的大小可以根据容器的大小而设计，配以适当大小的阀盘，能实现短时间或者瞬时消除真空状态，避免容器变形的风险。

由于杠杆式真空阀的阀盘打开时向容器内开启，为了避免阀盘上积累的灰尘在开启时进入容器内部，因此需要对阀盘定时清洗。通过将该清洗阀与原位清洗装置CIP(CleanInPlace)配合使用，在阀盘打开的同时，能实现对阀盘的同步清洗。

进一步，真空阀还包括平衡块和护圈，平衡块上设有通孔，平衡块穿过平衡杆后固定在平衡杆的设定位置上；护圈固定设置在真空阀的阀口的外围。

通过这样的结构，可以通过调节平衡块的重量或者平衡块与支点的距离而预先设定不同真空度下真空阀的“起跳”值。

通过设置护圈，能够使从管状部件的喷嘴中喷出的清洗液在清洗阀盘时四下飞溅的液体被限制在阀口的范围内，并通过阀口流回容器内。

更进一步，清洗阀的外侧面上固定连接有导向板，导向板的板面竖直设置，板上具有通孔，平衡杆穿过通孔，通孔的尺寸设定为能让平衡杆在竖直方向上下移动的同时限制平衡杆在垂直于平衡杆的中心轴线的水平方向上的位移。

更进一步，CIP清洗装置包括CIP清洗主管道、CIP清洗罐，CIP清洗主管道的一端与CIP清洗罐相连通，其另一端穿过容器的器壁伸入到容器的内部，另一端的端部设置有喷淋头。

更进一步，CIP清洗主管道上还具有分支管道，分支管道与清洗阀的盖通道相连通。

当清洗过程开始时，CIP清洗罐中的清洗液经过加压后流入CIP清洗主管道，一部分清洗液经过分支管道和盖通道流入内部空间后对关闭部件施压，使得关闭部件向下移动从而打开清洗阀，清洗液进入关闭部件的通道后从关闭部件的流出开口进入管状部件后从喷嘴喷出，以清洗真空阀的阀盘；当关闭部件移动的同时，关闭部件的一端向下移动，推压平衡杆使其绕支点转动，使得真空阀的阀盘打开，清洗阀盘的一部分清洗液流入到容器中；

另一部分清洗液从CIP清洗主管道通过喷淋头进入到容器内用以清洗容器；

经过设定的清洗时间后，切断CIP清洗罐与CIP清洗主管道的连通，CIP清洗主管道中的清洗液排出后清洗阀的关闭部件复位，与关闭部件的一端相抵接的平衡杆复位后带动真空阀的阀盘关闭，流入容器内的清洗液从容器底部排出，清洗过程结束。

通过这样的结构，能够使清洗阀在打开的同时，真空阀的阀盘和容器的内部同时得到清洗。

更进一步，还包括PLC，清洗过程的时间和间隔是通过PLC预先针对不同的物料和产品设置的。

通过这样的结构，能够自动控制清洗过程开始和结束的时间以及设定清洗循环的次数，并可以避免在容器内存放有物料的情况下突然开始清洗而污染物料。

根据本发明的又一个方面，提供了一种罐顶装置，包括如上所述的自动清洗装置，CIP清洗主管道与容器之间还设置有止回阀，止回阀为单向阀；

其中，容器中的物料在发酵过程中产生的气体通过喷淋头和止回阀进入到CIP清洗主管道后被回收。

本发明中的CIP清洗主管道同时还具有回收气体如CO2气体的功能。啤酒在发酵过程中会产生大量的CO2气体，如果不收集回收的话，啤酒罐内压力会逐渐升高，如果直接排出罐外会造成浪费，因为CO2气体可以在很多食品饮料中做为添加剂和保护气体使用。伸入到罐内的喷淋头的喷淋通道较小，罐内产生大量的CO2气体时来不及从该喷淋通道回流到CIP管道中回收。所以此时与CIP主管道和罐体相连接的止回阀就起了作用，通过该止回阀多余的气体可以流入CIP清洗主管道后回收。在进行CIP清洗时，因该止回阀为单向阀，所以清洗液不会通过该阀直接进入罐内。

进一步，还包括安全阀，安全阀包括平衡杆一，阀盘一，阀盘锁柱一，阀盘锁柱一的一端与阀盘一固定连接，阀盘锁柱一的另一端与平衡杆一可旋转地连接，平衡杆一可旋转地安装于容器上，平衡杆一以可旋转地安装在容器上的旋转轴线为支点可作杠杆运动，控制置于容器外的阀盘一的打开或关闭以连通或关闭容器。

更进一步，安全阀还包括平衡块一，平衡块一上设有通孔，穿过平衡杆一后固定在平衡杆一的设定位置上。

本发明将防真空、防超压及自动清洗装置整合在一套罐顶装置中，既能够满足容器过压或者真空保护的安全需求又能够解决特殊行业卫生清洗问题，同时又具有结构简单、加工方便、成本低廉且能够实现自动化控制的优点。

附图说明

图1是根据本发明的较佳实施例的阀在关闭状态的示意图；

图2是根据本发明的较佳实施例的阀在打开状态的示意图；

图3是根据本发明的较佳实施例的阀盖的示意图；

图4是根据本发明的较佳实施例的清洗阀的剖视示意图；

图5是根据本发明的较佳实施例的清洗阀的俯视示意图；

图6是根据本发明的较佳实施例的自动清洗装置的示意图；

图7是根据本发明的较佳实施例的自动清洗装置的又一示意图；

图8是根据本发明的较佳实施例的真空阀的主视示意图；

图9是根据本发明的较佳实施例的真空阀的俯视示意图；

图10是根据本发明的较佳实施例的罐顶装置的俯视示意图；

图11是根据本发明的较佳实施例的罐顶装置的主视示意图

图12是根据本发明的较佳实施例的安全阀的主视示意图；

图13是根据本发明的较佳实施例的安全阀的俯视示意图。

具体实施方式

下面将结合附图介绍本发明。

根据本发明的第一方面，提供了一种阀。如图1、图2所示，在本发明的一个较佳实施例中，分别示出了较佳实施例的阀在关闭状态和打开状态的示意图。

根据本发明的一个方面，提供了一种阀，包括阀体1，阀盖2，阀体1和阀盖2可拆卸地结合，阀体1内形成有内部空间，阀盖2具有用于流体从外部流入内部空间的盖通道21，阀体1的一端具有开口4；还包括关闭部件3，关闭部件3的一端从开口4处伸出阀体1外。

在阀体1内还设置有调整垫片10和弹簧6，该调整垫片10位于弹簧6的下方并用于支撑该弹簧6，通过改变该调整垫片10的厚度能够使得位于其上方的弹簧6产生不同的压缩比，以此来满足不同条件下需要的阀的不同的开启压力，即，如果调整垫片10的厚度较大，那么必须相应提高流体的压力才能打开该阀。当然，利用调整垫片10的厚度来调节阀的开启压力只是微调，如果调整量较大的话，需要更换弹簧6。调整垫片10还具有对关闭部件3的伸出一端进行限位的作用。

关闭部件3的其余部分位于阀体1的内部空间中，关闭部件3的内部具有用于流体流通的通道31，通道31在关闭部件3的一端形成用于流体流出的流出开口312，具有一定压力的流体经盖通道210进入内部空间后在一定压力下克服设置在内部空间中的弹簧6的弹力使得关闭部件3相对于阀体1向外移动，从而打开通道31，使得内部空间和通道31相连通，进入内部空间的流体流入通道31后从流出开口312排出阀体1，以打开阀；当一定压力的流体中止流入压力减小后，关闭部件3在弹簧6的弹力作用下相对于阀体1向内移动复位后关闭通道31，切断内部空间和通道31的连通，以关闭阀。

在上述实施例中，弹簧6为压缩弹簧。本领域技术人员也可以根据需要选取其他具有类似功能的弹性构件来替代弹簧，只要能使得关闭部件3能够在内部空间中在上述打开位置和关闭位置之间自由移动即可。

如图3所示为本发明较佳实施例的阀盖2的示意图，阀盖2上还具有用于关闭/打开关闭部件3的通道31的阀芯部22，阀芯部22的一端与阀盖2相连接并具有连通内部空间和盖通道210的通孔220，其另一端为自由端，用于打开或切断通道31位于关闭部件3的与一端相反的另一端的流入开口311，使阀处于打开或关闭状态。阀芯部22为圆柱形，阀芯部22的自由端的端部221具有倒圆的形状。阀盖2为圆锥形，盖通道210形成在圆锥形的中心部。在本实施例中，阀盖2与阀芯部22为一体成型。

本领域的技术人员也可以根据需要将阀盖和阀芯部设计成分体式，只要两者连接后能够起到相同的功能即可。

如图1和图2所示，还包括连接件5，该连接件5用于将阀盖2和阀体1可拆卸地结合。连接件5具有内螺纹M以及环形凸肩A，分别与阀体上的外螺纹M’以及阀盖上的环形台阶A'(图中未示出)相配合以实现阀盖2和阀体1的可拆卸地结合。

其中，在阀盖2和阀体1之间设置有密封垫8以防止流体的渗漏。

更进一步，关闭部件3沿轴向的横截面呈T型，T型的大头端为圆柱形，内部空间的一部分被构造成用于引导关闭部件3的大头端移动的圆筒形，参见图2中标号L所示的区域。圆筒形的内周与圆柱形的外周之间至少设置一个环形密封件9，使得大头端在内部空间内移动时两者之间无流体的渗漏。较佳地，关闭部件3为尼龙制成。

具体地，如图2所示，在关闭部件3的大头端具有一个中心孔，所述中心孔的一端与内部空间相连通，另一端与通道31相连通。该中心孔的内径与阀芯部22的外径相匹配，两者之间为间隙配合。在上述中心孔靠近通道31一端的内壁上设置有一个密封圈7，如图1所示，当阀处于关闭状态时，密封圈7正好与阀芯部22的圆柱形部分紧密接触，使得中心孔与阀芯部22之间处于密封状态，同时，阀芯部22的自由端的端面正好堵住通道31的流入开口311处，通道31与内部空间的连通被切断。如图2所示，当关闭部件3克服弹簧6的弹力向下移动，关闭部件3与阀芯部22的端面分离，随着关闭部件3的下移，当中心孔的密封圈7与阀芯部22的倒圆相对应时，密封圈7与阀芯部22之间出现了缝隙，流体可以从该缝隙处通过，阀处于打开状态。

如图4、图5所示，根据本发明的另一个方面，本发明的另一个较佳实施例提供了一种清洗阀，包括上述第一实施例中的阀和一个管状部件11，阀的盖通道210用于清洗液流入，关闭部件3的流出开口312与一个管状部件11相连通，管状部件11的中间部分具有多个向下的喷嘴111，喷嘴111用于清洗液的流出。本实施例中，管状部件11为一根空心管，两端用螺钉12封堵住。管状部件11水平设置，与封闭部件3的伸出一端相垂直。喷嘴111的数量和大小可以根据实际需求而设置，多个喷嘴111为均布设置。

如图6、图7所示，根据本发明的再一个方面，本发明的第三个较佳实施例提供了一种自动清洗装置，设置于容器25上，包括CIP清洗装置(图中未示出)、真空阀100和如上所述的清洗阀。图8和图9示出了真空阀100的主视图和俯视图，真空阀100包括平衡杆20，阀盘15，阀盘锁柱16，阀盘锁柱16的一端与阀盘15固定连接，阀盘锁柱16的另一端与平衡杆20可旋转地连接，平衡杆20可旋转地安装于容器25上，平衡杆20以可旋转地安装在容器25上的旋转轴线为支点作杠杆运动，控制置于容器25内的阀盘15的打开或关闭以连通或关闭容器25；关闭部件3的一端设置在平衡杆20的上方且靠近或者接触平衡杆20，CIP清洗装置与清洗阀的盖通道210相连通。

在本实施例中，平衡杆20是通过锁轴19与容器25相连接。平衡杆20与锁轴19通过销钉可旋转地连接，并以销钉为支点可以做杠杆运动。其中，阀盘锁轴19位于阀盘锁柱16和平衡块21之间。阀盘15受到来自封闭部件3的向下的压力时向容器内移动从而打开真空阀100。

通过这样的结构，该阀通过与杠杆式安全阀和真空阀相配合使用，能够打开或者关闭该杠杆式安全阀和真空阀。杠杆式安全阀和真空阀巧妙利用杠杆原理，摒弃了传统的弹簧的设计，因此在安全阀和真空阀打开的过程中，不存在内部通道被污染的风险。

杠杆式的真空阀的阀盘在完全开启后，空气从容器外进入内部时直接从阀口进入，不需要通过阀体内部带有弹簧的通道进入，由此带来的益处是：一方面，不会污染内部通道，滋生细菌，满足食品行业卫生方面的要求；另一方面，真空阀的开口大小可以根据容器的大小而设计，配以适当的阀盘，可以实现短时间消除真空状态，避免容器变形的风险。

由于杠杆式真空阀的阀盖打开时向容器内开启，为了避免阀盖上积累的灰尘在开启时进入容器内部，因此需要对阀盖定时清洗。通过将该清洗阀与原位清洗装置CIP(CleanInPlace)配合使用，在阀盖打开的同时，能实现对阀盖的同步清洗。

如图8、图9所示，真空阀100还包括平衡块21，平衡块21为圆柱形，其中心轴处设有中心孔，平衡块21穿过平衡杆20后固定在平衡杆20的设定位置上。平衡杆的尾端以挡板23和螺栓24锁紧，以免平衡块21从平衡杆后半部分201上脱落。

在本实施例中，平衡块21为圆柱形，平衡杆20由前后两部分组合而成，平衡杆前半部分202为方杆，平衡杆后半部分201为圆杆，两部分通过焊接方式连接成一体。后半部分201为圆杆主要是考虑到平衡块21的中心孔为圆形，因为圆孔较之方孔易于加工。平衡杆前半部分20为方杆主要是考虑到易于放在阀盘锁柱16上端的U型槽中，并起到限位作用。在平衡块21的周面上具有一个螺孔211，其轴线与中心轴线相互垂直，且与中心孔贯通。调整好平衡块21的位置后，在该螺孔211中拧上螺钉，将平衡块21固定在平衡杆后半部分201上。平衡杆20要摆动灵活，阀盘锁柱16与阀盘15之间的连接可以涂上厌氧胶26然后拧紧。较佳地，以上部件的材质为304不锈钢。

通过这样的结构，可以通过调节平衡块的重量或者平衡块与支点的距离而预先设定不同的真空度下真空阀的“起跳”值。例如，设定真空阀的“起跳”值为真空度250mmw.g，平衡块21与支点的距离需根据实验确定后再标定，以确保容器内压力小于0.21MPa时不泄露。

参见图8，固定在阀盘15上的导向柱17，是采用螺纹连接方式与阀盘15相连接的。该导向柱17为圆锥形，主要作用是在阀盘15打开后需要关闭时能引导阀盘15正确回到原来的关闭位置，起到限位作用。18为密封圈，起密封作用，由橡胶制成。

如图6所示，护圈14固定设置在真空阀100的阀口的外围。通过设置护圈14，能够使从管状部件11的喷嘴111中喷出的清洗液在清洗阀盘15时四下飞溅的液体被阻挡在阀口的范围内，通过阀口流回容器25内。

如图6、图7所示，更进一步，清洗阀的外侧面上固定连接有导向板13，导向板13的板面竖直设置，板上具有通孔，平衡杆20穿过通孔，通孔的尺寸设定为能让平衡杆20在通孔内竖直方向上下摆动的同时限制平衡杆20在垂直于平衡杆20的中心轴线的水平方向上的位移。

如图10、图11所示，CIP清洗装置包括CIP清洗主管道43、CIP清洗罐(图中未示出)，CIP清洗主管道43的一端与CIP清洗罐相连通，其另一端穿过容器25的器壁伸入到容器25的内部，另一端的端部设置有喷淋头42；CIP清洗主管道43上还具有分支管道32，分支管道32与清洗阀的盖通道210相连通。

当清洗过程开始时，CIP清洗罐中的清洗液经过加压后流入CIP清洗主管道43，一部分清洗液经过分支管道32和盖通道210流入内部空间后对关闭部件3施压，使得关闭部件3向下移动从而打开清洗阀，清洗液进入关闭部件3的通道31后从关闭部件3的流出开口312进入管状部件11后从喷嘴111喷出，以清洗真空阀100的阀盘15；当关闭部件3移动的同时，关闭部件3的一端向下移动，推压平衡杆20使其绕支点转动，使得真空阀100的阀盘15打开，清洗阀盘15的一部分清洗液流入到容器25中；

另一部分清洗液从CIP清洗主管道43通过喷淋头42进入到容器25内用以清洗容器25，本实施例中，喷淋头42采用的是旋转喷淋头。

经过设定的清洗时间后，切断CIP清洗罐与CIP清洗主管道43的连通，CIP清洗主管道43中的清洗液排出后清洗阀的关闭部件3复位，与关闭部件3的一端相抵接的平衡杆20复位后带动真空阀100的阀盘15关闭，流入容器25内的清洗液从容器25底部排出，清洗过程结束。

通过这样的结构，能够使清洗阀打开的同时，真空阀的阀盘15和容器25内部同时得到清洗。

更进一步，本发明的自动清洗装置还包括PLC，清洗过程的时间和间隔是通过PLC预先针对不同的物料和产品设置的。

通过这样的结构，能够自动控制清洗过程开始和结束的时间以及设定清洗循环的次数，并可以避免在容器内存放有物流的情况下突然开始清洗而污染物料。

如图10、图11所示，根据本发明的又一个方面，本发明的第四个较佳实施例提供了一种罐顶装置，包括如上所述的自动清洗装置，CIP清洗主管道43与容器25之间还设置有止回阀41，止回阀41为单向阀；其中，容器25中的物料在发酵过程中产生的CO₂气体通过喷淋头42和止回阀41进入到CIP清洗主管道43后被回收。

本发明中的CIP清洗主管道43同时还具有回收CO₂气体的功能。啤酒在发酵过程中会产生大量的CO₂气体，如果不收集回收的话，啤酒罐内压力会逐渐升高，如果直接排出罐外会造成浪费，因为CO₂气体可以在很多食品饮料中作为添加剂和保护气体使用。伸入到罐内的喷淋头42的通道较小，罐内产生大量的CO₂气体时来不及从该喷淋通道回流到CIP管道中回收。所以此时与CIP清洗主管道和罐体相连接的止回阀41就起了作用，通过该止回阀41多余的CO₂气体可以流入CIP清洗主管道43后回收。在进行CIP清洗时，因该止回阀41为单向阀，所以清洗液不会通过该阀直接进入罐内。

如图12、图13所示，本发明的罐顶装置还包括安全阀200。安全阀200包括平衡杆一28，阀盘一37，阀盘锁柱一36，阀盘锁柱一36的一端与阀盘一37固定连接，阀盘锁柱一36的另一端与平衡杆一28可旋转地连接，平衡杆一28可旋转地安装于容器25上，平衡杆一28以可旋转地安装在容器25上的旋转轴线为支点可作杠杆运动，控制置于容器25外的阀盘一37的打开或关闭以连通或关闭容器25。平衡杆一28由前后两部分组成，其前半部分282为方杆，其后半部分281为圆杆，两者固定连接为一体。更进一步，安全阀200还包括平衡块一29，平衡块一29为圆柱形，其中心轴处设有中心孔，穿过平衡杆一后半部分281后固定在平衡杆一的设定位置上。平衡块一29通过螺钉34固定在平衡杆一后半部分281上。在平衡杆一后半部分281的尾端，设置有挡片35和螺栓44，以免平衡块一29从平衡杆一后半部分281上脱落。较佳地，以上部件的材质为304不锈钢。

在本实施例中，平衡杆一28是通过锁轴27与容器25相连接。平衡杆一28的一端与锁轴27通过销钉可旋转地连接，并以销钉为支点做杠杆运动。其中，阀盘锁柱一36位于阀盘一锁轴27和平衡块一29之间。阀盘一37在受到来自容器25内部的足够大的压力后向容器25外移动以打开安全阀200。

平衡杆一28要摆动灵活。阀盘锁柱一36与降压阀盘一37之间的连接可以涂上厌氧胶38然后拧紧。比如设定安全阀200的起跳压力为1.0bar，那么平衡块一29与支点的距离需根据实验确定后再标定，试验压力大于或等于0.21MPa时安全阀打开。

参见图12，固定在阀盘一37上的导向柱39，是采用螺纹连接方式与阀盘一37相连接的。该导向柱39为圆锥形，主要作用是在阀盘一37打开后需要关闭时能引导阀盘一37正确回到原来的关闭位置，起到引导复位作用。40为密封圈，起密封作用，由橡胶制成。

通过这样的结构，本发明将防真空、防超压及自动清洗装置整合在一套罐顶装置中，既能够满足容器过压或者真空保护的安全需求又能够解决特殊行业卫生清洗问题，同时又具有结构简单、加工方便、成本低廉且能够实现自动化控制的优点。

具体地，如图10和图11所示，本发明的一个较佳实施例是将包括真空阀100的自动清洗装置、安全阀200以及CIP清洗主管道43整合在一块罐顶板30上来实现的。罐顶板30为圆形，通过16个螺栓33固定在罐体25上。其中，CIP清洗主管道43设置在罐顶板30的中心部位，真空阀100和安全阀200分别设置在CIP清洗主管道43的两侧。通过这样的设计，真空阀100、安全阀200和CIP清洗主管道43与罐体25的连接或者拆卸通过罐顶板30来实现，方便拆装和更换，圆形的罐顶板30也易于加工，此外，这样的排布也充分利用了空间。

上述各个实施例中，罐顶板为圆形，但是罐顶板也可以根据实际需要设置成方形、椭圆形或者任意形状。阀体1和阀盖2是通过连接件5连接在一起，但是本发明并不限于此，阀体1也可以直接和阀盖2相连接，或者阀体1和阀盖2设置成一体成型结构，只要能实现本发明的相应的功能即可。阀盖2的形状也并不局限于圆锥形，也可以是圆台形、长方形或者其他形状。平衡块也不局限于圆柱形，可以是其它任意形状，只要能实现本发明相应的功能即可。

以上是本发明的较佳实施例及附图，只有较佳实施例以及附图被举例说明，并非是用于限制本发明技术的权利范围，凡是以相同的技术手段或为下述权利要求内容所涵盖的权利范围而实施的，均不脱离本发明的范畴而是申请人的权利范围。

Claims (20)

1.一种阀，包括阀体，阀盖，所述阀体和阀盖可拆卸地结合，所述阀体内形成有内部空间，所述阀盖具有用于流体从外部流入所述内部空间的盖通道，所述阀体的一端具有开口，其特征在于，还包括关闭部件，所述关闭部件的一端从所述开口处伸出所述阀体外，所述关闭部件的其余部分位于所述内部空间中，所述关闭部件的内部具有用于流体流通的通道，所述通道在所述关闭部件的所述一端形成用于流体流出的流出开口，具有一定压力的流体经所述盖通道进入所述内部空间后在所述一定压力下克服设置在所述内部空间中的弹簧的弹力使得所述关闭部件相对于所述阀体向外移动，从而打开所述通道，使得所述内部空间和所述通道相连通，进入所述内部空间的流体流入所述通道后从所述流出开口排出所述阀体，以打开所述阀；当所述一定压力的流体中止流入压力减小后，所述关闭部件在所述弹簧的弹力作用下相对于所述阀体向内移动复位后关闭所述通道，切断所述内部空间和所述通道的连通，以关闭所述阀。

2.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀盖上还具有用于关闭/打开所述关闭部件的所述通道的阀芯部，所述阀芯部的一端与所述阀盖相连接并具有连通所述内部空间和所述盖通道的通孔，其另一端为自由端，用于打开或切断所述通道位于所述关闭部件的与所述一端相反的另一端的流入开口，使所述阀处于打开或关闭状态。

3.如权利要求2所述的阀，其特征在于，所述阀芯部为圆柱形。

4.如权利要求2或3所述的阀，其特征在于，所述阀芯部的所述自由端的端部具有倒圆的形状。

5.如权利要求4所述的阀，其特征在于，所述阀盖为圆锥形，所述盖通道形成在所述圆锥形的中心部。

6.如权利要求4所述的阀，其特征在于，所述阀盖与所述阀芯部为一体成型。

7.如权利要求5述的阀，其特征在于，还包括连接件，所述连接件用于将所述阀盖和所述阀体可拆卸地结合。

8.如权利要求7所述的阀，其特征在于，所述连接件具有内螺纹以及环形凸肩，分别与所述阀体上的外螺纹以及所述阀盖上的环形台阶相配合以实现所述阀盖和阀体的可拆卸地结合。

9.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述关闭部件沿轴向的横截面呈T型，所述T型的大头端为圆柱形，所述内部空间中至少有一部分被构造成用于引导所述关闭部件的所述大头端移动的圆筒形。

10.如权利要求9所述的阀，其特征在于，所述圆筒形的内周与所述圆柱形的外周之间至少设置一个环形密封件，使得所述大头端在所述内部空间内移动时两者之间无流体的渗漏。

11.如权利要求9所述的阀，其特征在于，所述关闭部件为尼龙制成。

12.一种清洗阀，其特征在于，包括如权利要求1-11任一权利要求所述的阀和管状部件，所述阀的所述盖通道用于清洗液流入，所述关闭部件的流出开口与所述管状部件相连通，所述管状部件的中间部分具有多个向下的喷嘴，所述喷嘴用于清洗液的流出。

13.一种自动清洗装置，设置于容器上，其特征在于，包括CIP清洗装置、真空阀和如权利要求12所述的清洗阀，其特征在于，

所述真空阀包括平衡杆，阀盘，阀盘锁柱，所述阀盘锁柱的一端与所述阀盘固定连接，所述阀盘锁柱的另一端与所述平衡杆可旋转地连接，所述平衡杆可旋转地安装于所述容器上，所述平衡杆以可旋转地安装在所述容器上的旋转轴线为支点作杠杆运动，控制置于所述容器内的所述阀盘的打开或关闭以连通或关闭所述容器，

所述关闭部件的所述一端设置在所述平衡杆的上方且靠近或者接触所述平衡杆，

所述CIP清洗装置与所述清洗阀的所述盖通道相连通。

14.如权利要求13所述的自动清洗装置，其特征在于，所述真空阀还包括平衡块和护圈，所述平衡块上设有通孔，所述平衡块穿过所述平衡杆后固定在所述平衡杆的设定位置上；所述护圈固定设置在所述真空阀的阀口的外围。

15.如权利要求14所述的自动清洗装置，其特征在于，所述清洗阀的外侧面上固定连接有导向板，所述导向板的板面竖直设置，板上具有通孔，所述平衡杆穿过所述通孔，所述通孔的尺寸设定为能让所述平衡杆在竖直方向上下移动的同时限制所述平衡杆在垂直于所述平衡杆的中心轴线的水平方向上的位移。

16.如权利要求13至15任一项所述的自动清洗装置，其特征在于，所述CIP清洗装置包括CIP清洗主管道、CIP清洗罐，所述CIP清洗主管道的一端与所述CIP清洗罐相连通，其另一端穿过所述容器的器壁伸入到所述容器的内部，所述另一端的端部设置有喷淋头；

所述CIP清洗主管道上还具有分支管道，所述分支管道与所述清洗阀的所述盖通道相连通；

当清洗过程开始时，CIP清洗罐中的清洗液经过加压后流入所述CIP清洗主管道，一部分所述清洗液经过所述分支管道和所述盖通道流入所述内部空间后对所述关闭部件施压，使得所述关闭部件向下移动从而打开所述清洗阀，所述清洗液进入所述关闭部件的所述通道后从所述关闭部件的所述流出开口进入所述管状部件后从所述喷嘴喷出，以清洗所述真空阀的所述阀盘；当所述关闭部件移动的同时，所述关闭部件的所述一端向下移动，推压所述平衡杆使其绕所述支点转动，使得所述真空阀的所述阀盘打开，清洗所述阀盘的一部分所述清洗液流入到所述容器中；

另一部分所述清洗液从所述CIP清洗主管道通过所述喷淋头进入到所述容器内用以清洗所述容器；

经过设定的清洗时间后，切断所述CIP清洗罐与所述CIP清洗主管道的连通，CIP清洗主管道中的清洗液排出后所述清洗阀的所述关闭部件复位，与所述关闭部件的所述一端相抵接的所述平衡杆复位后带动所述真空阀的所述阀盘关闭，流入所述容器内的所述清洗液从所述容器底部排出，所述清洗过程结束。

17.如权利要求16所述的自动清洗装置，其特征在于，还包括PLC，所述清洗过程的时间和间隔是通过所述PLC预先针对不同的物料和产品设置的。

18.一种罐顶装置，包括如权利要求16或17所述的自动清洗装置，其特征在于，所述CIP清洗主管道与所述容器之间还设置有止回阀，所述止回阀为单向阀；

其中，所述容器中的物料在发酵过程中产生的气体通过所述喷淋头和所述止回阀进入到所述CIP清洗主管道后被回收。

19.如权利要求18所述的罐顶装置，其特征在于，还包括安全阀，所述安全阀包括平衡杆一，阀盘一，阀盘锁柱一，所述阀盘锁柱一的一端与所述阀盘一固定连接，所述阀盘锁柱一的另一端与所述平衡杆一可旋转地连接，所述平衡杆一可旋转地安装于所述容器上，所述平衡杆一以可旋转地安装在所述容器上的旋转轴线为支点作杠杆运动，控制置于所述容器外的所述阀盘一的打开或关闭以连通或关闭所述容器。

20.如权利要求19所述的罐顶装置，其特征在于，所述安全阀还包括平衡块一，所述平衡块一上设有通孔，穿过所述平衡杆一后固定在所述平衡杆一的设定位置上。