CN112236611B - 用于流体的阀 - Google Patents

Abstract

用于流体，优选用于气体的阀(1)，包括：入口通道(2)；出口通道(3)；阀门(4)，其介于入口通道(2)和出口通道(3)之间，并且在打开位置和关闭位置之间可移动；驱动装置(5)，其可操作地作用在阀门(4)上；以及第一稳定隔膜(6)，其介于所述阀门(4)和所述阀(1)的固定部分(7)之间。第一稳定隔膜(6)将活动壁(8)暴露于流体，该活动壁(8)的外表面(9)的形状使得当阀门(4)处于关闭位置且阀(1)处于背压条件时，作用在活动壁(8)上的流体的压力低于作用在阀门(4)的后表面(10)上的流体的压力，从而防止流体打开阀门(4)。

Description

用于流体的阀

技术领域

本发明涉及用于流体的阀。特别地，本发明的阀用于在燃烧器处拦截气体，但是也可以用于在任何区段中拦截普遍的流体。此外，本发明涉及具有一个或多个连续且独立的级的类型的阀或单级阀。

背景技术

机电执行器(electromechanical actuator)，通常也称为“电磁阀”，是沿着管道插入，以允许拦截或调节在管道中流动的目标流体(液体或气体)的流速和/或压力的机电部件。

通过控制具有高操作精度的阀门(shutter)的移动，来管理流经电磁阀并因此沿着管道流动的流体的量，这允许电磁阀也用作安全装置。

在文献EP3070381、WO2015/111087和WO2015/111088中公开了这种类型的装置的示例，其中示出了具有多个级的电磁阀，多个级相互协作，以调节可通过管道输送的气体的量。

电磁阀必须具有能够确保高水平的安全性的某些特性，这样它们才能被批准，并由此能够使用。

为了检查在故障情况下它们可以提供的可能的安全度，对它们进行的特定测试是所谓的“背压测试(back pressure test)”。在该测试中，使所讨论的流体从阀的出口开口流至入口开口，即，相对于阀的正常使用，在相反的方向上流动。

在测试过程中，插在阀的出入口之间的阀门必须确保完美的密封，以防止流体到达入口开口。

此外，还有其它的安全测试，例如涉及移除稳定隔膜和使气体从入口通道进入的测试。

电磁阀安全等级的提高会导致背压测试所需压力的增加。因此，为了克服在较高压力下的测试，必须增加阀内元件的闭合力。所有这些都增加了在其正常使用时操作员进行启动所需的能量。

但是，考虑到在这些测试期间和/或在发生故障的情况下，流体的压力很高，并且考虑到为了确保安全性而不断增加的限制性阈值，因此在某些情况下无法实现供使用时的适配性。

实际上，考虑到在这些测试期间和/或在发生故障的情况下流体的压力很高，阀门会承受不同的压力，这些压力能够将阀门从它的关闭位置移开，从而降低了由阀门提供的安全度。

发明目的

在这种情况下，本发明的技术任务是提出一种用于流体，优选用于气体的阀，该阀消除了如上所述的已知技术的缺点。

特别地，本发明的目的是提供一种用于流体的阀，该阀至少在背压测试期间或在去除稳定隔膜的情况下能够确保高水平的安全性。

所述技术任务和特定目的基本上通过用于流体，优选用于气体的阀来实现，该阀包括独立权利要求中阐明的技术特征。从属权利要求对应于本发明的其它有利方面。

应当强调的是，本概要以简化的形式介绍了一些精选的概念，这些概念将在下文给出的详细描述中进一步详细阐述。

本发明涉及用于流体，优选用于气体的阀，该阀包括流体的入口通道、流体的出口通道、介于这些通道之间并且沿着移动方向在打开位置和关闭位置之间可移动的阀门。在打开位置，阀门允许气体从入口通道流至出口通道，而在关闭位置，阀门阻止气体流动。

此外，用于流体的阀包括：驱动装置，其沿着移动方向可移动并且可操作地作用在阀门上，以将阀门移动到打开位置；和第一稳定隔膜，其介于阀门和阀的固定部分之间，以使得活动壁暴露于出口通道和阀门之间的流体。

具体地，活动壁具有外表面，该外表面布置在出口通道处，并且面向阀门的与阀的入口通道相对的后表面。外表面适合于使得作用在所述活动壁上的流体的压力所产生的力小于作用在阀门的后表面上的流体的压力所产生的力，从而防止如下情况：当阀门处于关闭位置且阀同时处于背压条件(即流体从出口通道流向入口通道的条件)时，加压流体能够打开阀门。

有利地，无论是在背压测试的情况下还是在故障情况下，阀的第一稳定隔膜都能降低作用在阀门上的流体压力，以防止阀门移动到打开位置，从而允许流体逆流。

优选地，驱动装置沿着平行于移动方向的延伸轴线延伸。

根据本发明的一个方面，第一稳定隔膜围绕着延伸轴线，位于基本上与延伸轴线本身正交的平面上。

优选地，活动壁相对于延伸轴线朝向阀门的共同部分倾斜。

以此方式，稳定隔膜采取了有利的构造，例如圆锥形或截头圆锥形，其中，隔膜的活动壁的外表面的突出部小于转动的阀门的后表面。因此，该构造提供的是，气体在活动壁上和在阀门上引起的压力是不平衡的并倾向于阀门，使得在流体从出口通道流向入口通道的情况下(背压)，也将阀门保持在关闭位置。

更优选地，第一稳定隔膜是波纹管型的，用于跟随沿着移动方向的驱动装置的移动。

根据本发明的不同方面，活动壁具有凹面，该凹面基本上沿着移动方向远离阀门地延伸。

根据本发明的另一方面，第一稳定隔膜包括套筒，该套筒连接至活动壁，并且被布置成与驱动装置的至少一部分邻接，以在阀门处被约束至驱动装置的至少一部分。

有利地，套筒允许与驱动装置的良好附着，以使得在阀门在关闭位置与打开位置之间移动期间，稳定隔膜能够与驱动装置本身保持一体。

根据本发明的一个方面，该阀包括弹性元件，该弹性元件介于阀的固定部分和阀门之间，用于使阀门本身移动至关闭位置和/或使阀门本身保持在关闭位置。

弹性元件，优选地，以伸展的方式工作的弹簧，允许使阀门移动至关闭位置和/或使阀门保持在关闭位置，从而能够直接在阀门的后表面上施加压力，使阀门与稳定隔膜间隔开。

优选地，第一稳定隔膜具有连接部分，该连接部分布置在弹性元件和固定部分之间。

由于存在弹性元件，这会在阀门和阀的固定部分上均产生压力，因此可以通过使隔膜的连接部分直接介于固定部分和处于张紧状态的弹性元件之间，将稳定隔膜相对于阀的固定部分保持在稳定位置。

根据本发明的一个方面，该阀包括：主容积，其限定在入口通道和出口通道之间；和第二容积，其沿着移动方向布置，并且通过第一稳定隔膜与主容积分隔。

基本上，主容积标识阀的第一级，而第二容积标识第二级。

大部分流体在主容积内流动，并且主容积包括阀的某些部分，例如阀门、弹性元件和对阀的操作有用的任何其它的装置。其它部件布置在第二容积中，该容积被分隔地布置，并且基本上横向于主容积。

优选地，阀包括第二稳定隔膜，该第二稳定隔膜卡扣配合地布置在第二容积中，以将第二容积分成辅助容积和中间容积。中间容积包括在第一稳定隔膜和第二稳定隔膜之间，用于容纳压力基本等于大气压力值的流体。

有利地，这些稳定隔膜允许限定中间容积，在该中间容积中没有流体，而只有压力等于大气压力的空气。以这样的方式，压力仅通过来自出口通道的流体而被施加到第一稳定隔膜上，从而避免损害第一稳定隔膜的运作。

根据本发明的一个方面，驱动装置包括驱动轴，该驱动轴沿着移动方向至少从辅助容积朝向布置在主容积中的操作端延伸。

优选地，驱动装置包括管状元件，该管状元件沿着移动方向延伸，在该管状元件内插入有驱动轴，以使得主容积与辅助容积流体连接。

有利地，管状元件允许驱动轴沿着移动方向移动。但是，该管状元件允许一部分来自入口通道的流体朝向第二容积流动通行。第二稳定隔膜的存在允许将一定量的流体限制在辅助容积中，防止该一定量的流体流向中间容积，在该中间容积中一定量的流体会与第一稳定隔膜接触。

根据本发明的一个方面，在面对连接部分的第二容积的一侧上存在平坦的表面，该平坦的表面与暴露于流体的压力的延伸轴线正交，从而在阀门上施加朝向关闭位置的推动压力。

例如，在第二稳定隔膜受损的情况下，在隔膜的连接部分与阀的固定部分之间，平坦的分隔表面的存在允许流体渗入其中。根据流体的压力，第一稳定隔膜(通过被约束至阀的第一稳定隔膜的连接部分和通过存在的弹性元件，将第一稳定隔膜牢固地保持在它的位置上)沿着移动方向可移动，以便经由将阀门保持在关闭位置的弹性元件在阀门上施加压力。

优选地，连接部分具有盲腔，该盲腔部分地由第一稳定隔膜的面向第二容积的一侧限定，用于容纳渗入到第一稳定隔膜和固定部分之间的一定量的流体，从而在阀门上施加朝向关闭位置的推动压力。

有利地，渗入隔膜和固定部分之间的流体被存储在盲腔中，以便在阀门上施加必要的压力，以将阀门保持在关闭位置。

根据本发明的一方面，该阀包括稳定隔膜的刚性盖，该稳定隔膜的刚性盖介于稳定隔膜本身与弹性元件之间。刚性盖叠放在稳定隔膜上，并且根据在盲腔中存储的流体的量沿着移动方向可移动，以辅助弹性元件将阀门保持在关闭位置。

有利地，由于刚性盖不被约束至任何物体，而是仅仅叠放在隔膜上并介于隔膜和弹性元件之间，因此它为第一稳定隔膜提供保护，并且能够更加有效地将由渗入盲腔的一定量的流体引起的压力施加到阀门上。

根据本发明的另一方面，驱动轴穿过第二稳定隔膜、第一稳定隔膜、刚性盖和阀门。

根据本发明的另一方面，该阀包括磁性驱动装置，该磁性驱动装置可操作地作用在与操作端相对的驱动轴的移动端上，以使所述驱动轴沿着移动方向移动。

一种阀包括两级，其中至少第二级至少具有前文介绍的特征中的任何一个。

优选地，第一级包括另外的阀门，该另外的阀门布置在主容积中，并且沿着移动方向在流动位置和锁定位置之间可移动。在流动位置，另外的阀门允许流体朝向阀门通行，而在锁定位置，另外的阀门阻止流体通行。

根据本发明的一个方面，该阀包括第三容积，该第三容积介于阀门和另外的阀门之间。该第三容积具有：入口开口，其与入口通道流体连通；和出口开口，其与出口通道流体连通。当阀门处于关闭位置时，阀门抵靠在出口开口上，而当另外的阀门处于锁定位置时，另外的阀门抵靠在入口开口上。

优选地，驱动轴对于两个阀门是共用的，并且被配置以使阀门和另外的阀门移动。操纵轴插入在第三容积中，以便操作端与另外的阀门相互作用。

有利地，移动构件被配置以能够使阀门和另外的阀门移动。每个阀门相对于彼此是独立的，以便能够根据需要获得阀门的定位的所有可能的配置。

附图说明

根据如附图中所示的用于流体，优选用于气体的阀的优选但非排他的实施例的近似而非限制性的描述，本发明的其他特征和优点将变得更加明显。在附图中：

-图1示出了用于流体的阀的主视图。

-图2示出了用于流体的阀的第一实施例的沿着横向平面的截面的主视图。

-图3示出了用于流体的阀的第二实施例的沿着横向平面的截面的主视图。

-图4和图5示出了沿着横向平面的截面的侧视图，其中在背压测试期间由流体引起的压力作用在阀的隔膜和阀门上。

-图6显示了沿着横向平面的截面的侧视图，其中在测试过程中，由流体引起的压力作用在阀隔膜和阀的阀门上，在该测试中，第二稳定隔膜被移除，并且流体从入口通道朝向出口通道流动。

-图7示出了沿着横向平面截取的用于流体的阀的一部分的放大的主视图，其中一些部分被移除以更好地突出其它部分。

参考附图，它们仅用于说明本发明的实施例，目的是结合说明书在本发明的基础方面更好地阐明本发明的原理。

具体实施方式

本发明涉及用于流体，优选用于气体的阀。

参考附图，用于流体，优选用于气体的阀总体上用标记1表示。

其它附图标记涉及本发明的技术特征，除非另有说明或存在明显的结构不兼容性，否则本领域技术人员将知晓如何将其应用于所描述的所有变型实施例。

根据技术上的等效考虑，根据说明书，对于本领域技术人员而言显而易见的任何修改或变型必然被认为落入本发明所建立的保护范围内。

图1示出了用于流体，优选用于气体的阀1，阀1包括两个连续且独立的级，两个连续且独立的级管理预定流体通过阀1的通道。

如图2所示，阀1的第二级包括：流体的入口通道2和出口通道3，在入口通道2和出口通道3之间限定了主容积V；阀门4，其介于所述通道之间，并且沿着移动方向L在打开位置和关闭位置之间可移动。在打开位置，阀门4允许气体沿着滑移方向从入口通道2流至出口通道3，而在关闭位置，阀门阻止气体流动。

此外，第二级包括：驱动装置5，其沿着移动方向L可移动，并且可操作地作用在阀门4上，以将阀门移动到打开位置；和第一稳定隔膜6，其介于阀门4和阀1的固定部分7之间，以使得活动壁8暴露于位于出口通道3和阀门4之间的流体。

具体地，如在图7中更佳地观察到的，活动壁8具有外表面9，该外表面9布置在出口通道3处，并且面向与阀1的入口通道2相对的阀门4的后表面10。外表面9适合于使得因作用在活动壁8上的流体的压力而产生的力小于因作用在阀门4的后表面10上的流体的压力而产生的力，从而防止如下情况：当阀门4处于关闭位置并且阀1同时处于背压条件(即流体从出口通道3流向入口通道2的条件)时，加压流体能够打开阀门4。

另外，阀1的第二级包括第二容积W，该第二容积W沿着移动方向L布置，并且通过第一稳定隔膜6与主容积V隔开。

有利地，阀门4具有通孔，该通孔被配置以当同一阀门4处于关闭位置或打开位置并且当阀1处于常压条件时，使第二容积W与入口通道2流体连通。更有利地，驱动装置5包括间隙空间25，该间隙空间25与通孔流体连通，以限定流体朝向第二容积W的通行。

图2和图3还示出了阀1的第一级，阀1的第一级包括另外的阀门22，该另外的阀门22介于通道2、3之间，并且沿着移动方向L在流动位置和锁定位置之间可移动。在流动位置，另外的阀门22允许气体朝向阀门4通行，而在锁定位置，另外的阀门22阻止气体的通行。另外的驱动装置30连接到另外的阀门22，另外的阀门22由电磁体31控制，该电磁体31布置在部分地插入阀1中的合适的盒状体32中。盒状体32沿着移动方向L布置在阀1的外部。

第三容积M限定在阀门4和另外的阀门22之间，其为主容积V的一部分，第三容积M具有入口开口23和出口开口24，入口开口23与入口通道2流体连通，出口开口24与出口通道3流体连通。以这种方式，当阀门4处于关闭位置时，阀门4抵靠在出口开口24上，而当另外的阀门22处于锁定位置时，另外的阀门22抵靠在入口开口23上。

第三容积M沿着移动方向L延伸，以使得入口开口23和出口开口24相对于入口通道2和出口通道3横向地布置。因此，当从入口通道2向出口通道3通行时，气体的流动不遵循线性路径。

根据本发明的一个方面，在阀1的正常使用条件下，当阀门4处于打开位置且另外的阀门22处于流动位置时，气体能够流过主容积V。

然而，当另外的阀门22抵靠在打开位置时，部分气体能够到达第二容积W。

根据图2所示的本发明的一个方面，阀1包括第二稳定隔膜15，该第二稳定隔膜15卡扣配合地布置到第二容积W中，以将第二容积W分成辅助容积U和中间容积Y。因此，更准确地说，气体能够到达辅助容积U。

以这样的方式，限定在第一稳定隔膜6和第二稳定隔膜5之间的中间容积Y仅容纳压力等于大气压力的气体。根据本发明的这一方面，管状元件17使主容积V与辅助容积U流体连通。

因此，在正常条件下，第一稳定隔膜6仅在第一稳定隔膜6的外表面9上接收应力，即转向出口通道3的外表面9。

根据本发明的一个方面，驱动装置5沿着平行于移动方向L的延伸轴线A延伸。

更精确地，驱动装置5包括驱动轴16和管状元件17，二者均在主容积V和第二容积W之间沿着移动方向L延伸。

更精确地，管状元件17是中空的，以允许插入驱动轴16。为了允许滑移，驱动轴16的横截面等于，或优选地小于管状元件17的横截面。以这种方式，当另外的阀门22处于流动位置时，管状元件17使主容积V与第二容积W流体连通。

换句话说，在驱动轴16和管状元件17之间限定了间隙空间25，由于该间隙空间25，气体朝向第二容积W流动。

有利地，当阀门4处于关闭位置并且同时气体在入口通道2和出口通道3之间流动时，间隙空间25允许获得在阀门4上所引起的压力和在卡扣配合地布置在第二容积W中的第二稳定隔膜15上所引起的压力的平衡。特别地，间隙空间25允许一部分气体从入口通道2朝向第二容积W流动，以填充该第二容积W，并使得第二稳定隔膜15上的推动压力与正常在阀门4上引起的推动压力等大且反向，以抵消正常在阀门4上引起的推动压力。

根据本发明的一个优选方面，驱动轴16对于两个阀门4、22是共同的，并且被配置以使它们相对于彼此独立地移动。

具体地，驱动轴16穿过第二稳定隔膜15、第一稳定隔膜6和阀门4。

更精确地，穿过管状元件17插入的驱动轴16至少从第二容积W朝向布置在主容积V中的操作端延伸。该操作端用于使另外的阀门22从流动位置移动到锁定位置。

在驱动轴16使阀门4移动到打开位置的同时，弹性元件13介于阀1的固定部分7和阀门4之间，以使阀门4移动至关闭位置。优选地，第一稳定隔膜6具有连接部分14，该连接部分14布置在弹性元件13和阀1的固定部分7之间。

类似地，驱动轴16将另外的阀门22移动至流动位置，同时弹簧能够将另外的阀门22重新定位至锁定位置。

驱动装置5沿着移动方向L的移动通过磁性驱动装置21来确保，磁性驱动装置21可操作地作用在与操作端相对的驱动轴16的一移动端上。

具体地，磁性驱动装置21包括电磁体26和连接到驱动轴16的移动端的磁体27，该磁体27由磁性材料和/或铁磁材料制成。相对于阀1成一体的电磁体26能够产生磁场，以便与磁体27相互作用，以沿着移动方向L移动磁体27和/或将磁体27保持在适当的位置。

可选地，根据在附图中未示出的本发明的不同方面，电磁体26连接至驱动轴16的移动端(优选地通过音圈型的连接方式)，而磁体与阀1刚性地集成为一体，以这种方式，由电磁体26产生的磁场将直接使得电磁体26沿着移动方向L移动。

如图4至图6所示，在背压条件下，即，气体从出口通道3朝向入口通道2流动，相对于正常条件，气体施加在隔膜上的压力增大。在这种更大应力的条件下，阀1必须能够确保出口通道3与主容积V的其余部分隔离。

为此，第一稳定隔膜6包括套筒12，该套筒12被布置为与驱动装置5的至少一部分邻接，以在阀门4处被约束至驱动装置5，并且当阀门4处于关闭位置时，限定主容积V的物理分隔。具体地，稳定隔膜6围绕着驱动装置5的延伸轴线A，并且位于基本正交于该轴线本身的平面上。

根据图2中所示的阀1的第一方面，优选地，但不是必须的，第一稳定隔膜6的活动壁8相对于延伸轴线A朝向阀门4的共同部分倾斜，并且采用了圆锥形或截头圆锥形的形状。

优选地，第一稳定隔膜6是波纹管型的，以跟随驱动装置5的沿着移动方向L的移动。更精确地，稳定隔膜6具有波纹管部分，该波纹管部分布置在活动壁8和连接部分14之间。

根据在图3中可以观察到的本发明的不同方面，活动壁8具有凹面11，该凹面11基本上沿着移动方向L远离阀门4延伸。

图6示出了用于流体的阀1，其中没有第二稳定隔膜1，以便模拟该隔膜发生故障，从而不能确保第二容积W的清楚分隔的可能情况。

因此，在这种情况下，存在于辅助容积U中的气体渗入中间容积Y中，由此在第一稳定隔膜6的内表面上引起很大的压力。

根据本发明的一个方面，在面向第二容积W的连接部分14的一侧上，存在平坦表面18，该平坦表面18抵靠在阀1的固定部分7上。平坦表面18相对于延伸轴线A正交，并且暴露于气体压力中，从而在阀门4上施加朝向关闭位置的推动压力。

换句话说，第二容积W的气体能够沿着平坦表面18渗入固定部分7和连接部分14之间，从而在位于连接部分14处的稳定隔膜6上产生压力，并因此引起稳定隔膜6的变形。以这种方式，由沿着平坦表面18渗入的气体所引起的压力使倚靠在稳定隔膜6上的刚性盖20移动，以增加由弹性元件13施加在阀门4上的实际载荷。

具体地，如在图7中可以更佳好地观察到的，由于存在于稳定隔膜6本身的外周部分上的减轻的构造，位于平坦表面18处的连接部分14的渗入区域可以变形。

优选地，连接部分14具有盲腔19，该盲腔19朝向主容积V延伸。

更精确地，盲腔19的形状基本上类似于凹槽，该凹槽基本上朝着刚性盖20凹入。

因此，盲腔19能够容纳位于稳定隔膜6和固定部分7之间的确定量的浸入气体，以便在阀门4上施加朝向关闭位置的推动压力。

根据刚刚描述的方面，有利地，中间容积Y中的气体被引导至第一稳定隔膜6的连接部分14和阀1的固定部分7之间，更确切地，被引导至特别提供的盲腔19中。以这种方式，由来自第二容积W的气体朝向主容积V产生的压力(该压力将倾向于使隔膜沿着移动方向L朝主容积V移动)被传递至弹性元件13，该弹性元件13继而在阀门4的后表面10上施加压力，使阀门4保持在关闭位置。

优选地，阀1包括第一稳定隔膜6的刚性盖20，该刚性盖20介于第一稳定隔膜6本身与弹性元件13之间。

刚性盖16叠放在第一稳定隔膜6上，以使得该刚性盖16能够根据存储在盲腔19中的流体的量沿着移动方向L移动。

有利地，由中间容积Y中的气体通过第一稳定隔膜6而推动的刚性盖20能够在弹性元件13上施加压力，以将阀门4保持在关闭位置。同时，刚性盖20能够为隔膜提供保护，以防止隔膜在其使用过程中引起的损坏，例如由弹性元件13产生的摩擦引起的隔膜的损坏。

关于用于流体，优选用于气体的阀1的操作示例，其直接源自从上文所描述的内容，并且在下文中被提及。

在正常条件下，由于另外的驱动装置30，优选地，通过介于盒状体32和另外的阀门22之间的弹簧，使另外的阀门22处于锁定位置。

在这种情况下，气体仅能够从入口通道2流至包括在另外的阀门22和入口通道2的入口之间的内部容积V的部分。

驱动装置5的驱动作用允许驱动轴16沿着移动方向L移动。当驱动轴16的操作端与另外的阀门22抵触时，另外的阀门22沿着移动方向L从锁定位置朝流动位置移动。在离盒状体32一定距离处，由另外的驱动装置30的电磁体31产生的场线能够与另外的阀门22的磁性部分和/或铁磁性部分相互作用，从而使得另外的阀门22的完成它的行程，直至抵靠在流动位置，且另外的阀门22被保持在流动位置。

有利地，由于在阀门4上存在合适的腔，驱动轴16穿过阀门4。通过这样的方式，该方法不以任何方式干扰阀门4的定位，阀门4和另外的阀门22能够彼此独立地移动。

在这种配置中，气体能够流到第三容积M的内部，在第三容积M中存在阀门4的阻挡，阀门4被弹性元件13保持在关闭位置，该弹性元件13通常也是弹簧。

只要通过电磁体31将另外的阀门22保持在流动位置，磁性驱动装置21就能够使驱动轴16沿着移动方向L移动，从而使操作端远离另外的阀门22。以这种方式，存在于驱动轴16上的抵接部29允许阀门4的通过磁场干扰的移动，从而将阀门4从关闭位置拖动到打开位置，抵消了弹性元件13施加在阀门4上以将阀门4保持在关闭位置的力。

优选地，抵接部29是圆环，该圆环具有阀门24的通腔的更大的截面。

在这种配置中，气体能够从第三容积M流到出口通道3。

有利地，阀门4的定位独立于另外的阀门22的定位，因此，阀的可能的配置提供的是，在阀门4从关闭位置移动至打开位置的过程中，另外的阀门22处于锁定位置，由此仅允许容纳在第三容积M中的气体通过出口通道3流到阀1外部。

有利地，本发明允许在背压条件下使装置更加安全，因为第一稳定隔膜的形状被设置为使得气体的压力不会引起阀门从关闭位置移动到打开位置，从而允许气体本身朝向入口通道流动。

Claims (22)

1.一种用于流体的阀(1)，包括：

-流体的入口通道(2)和出口通道(3)，在所述入口通道(2)和所述出口通道(3)中限定了主容积(V)；

-阀门(4)，其介于所述入口通道(2)和所述出口通道(3)之间，并且沿着移动方向(L)在打开位置和关闭位置之间可移动，在所述打开位置，所述阀门(4)允许所述流体从所述入口通道(2)流至所述出口通道(3)，在所述关闭位置，所述阀门(4)阻止所述流体流动；

-驱动装置(5)，其沿着所述移动方向(L)可移动，并可操作地作用在阀门(4)上，以使所述阀门(4)本身移动到所述打开位置；

-第一稳定隔膜(6)，其介于所述阀门(4)和所述阀(1)的固定部分(7)之间，所述第一稳定隔膜(6)被构造为使活动壁(8)暴露于存在于所述出口通道(3)和所述阀门(4)之间的流体；所述活动壁(8)具有外表面(9)，所述外表面(9)布置在所述出口通道(3)处，并且面向与所述入口通道(2)相对的所述阀门(4)的后表面(10)；所述外表面(9)被构造为使得作用在所述活动壁(8)上的流体的压力产生的力小于作用在所述阀门(4)的所述后表面(10)上的流体的压力产生的力，从而防止当所述阀门(4)处于所述关闭位置并且当所述阀(1)处于背压条件时所述流体将所述阀门(4)打开，在所述背压条件下，所述流体从所述出口通道(3)流向所述入口通道(2)，

其特征在于，所述阀(1)包括第二容积(W)，所述第二容积(W)沿着所述移动方向(L)布置，并且通过所述第一稳定隔膜(6)与所述主容积(V)分隔；所述阀门具有通孔，所述通孔被配置以当所述阀门(4)处于所述关闭位置并且当所述阀(1)具有常压条件时，使所述第二容积(W)与所述入口通道(2)流体连通；所述驱动装置(5)包括间隙空间(25)，所述间隙空间(25)与所述通孔流体连通，以使所述流体朝向所述第二容积(W)通行，

所述阀(1)还包括第二稳定隔膜(15)，所述第二稳定隔膜(15)被卡扣配合地布置在所述第二容积(W)中，以将所述第二容积(W)分成辅助容积(U)和中间容积(Y)；所述中间容积(Y)被包括在所述第一稳定隔膜(6)和所述第二稳定隔膜(15)之间，用于容纳压力基本等于大气压力值的流体。

2.根据权利要求1所述的阀(1)，其特征在于，所述驱动装置(5)沿着平行于所述移动方向(L)的延伸轴线(A)延伸。

3.根据权利要求2所述的阀(1)，其特征在于，所述第一稳定隔膜(6)围绕着所述延伸轴线(A)；所述第一稳定隔膜(6)位于与所述延伸轴线(A)基本正交的平面上。

4.根据权利要求3所述的阀(1)，其特征在于，所述活动壁(8)相对于朝向所述阀门(4)移动的所述延伸轴线(A)是倾斜的。

5.根据权利要求4所述的阀(1)，其特征在于，所述第一稳定隔膜(6)是波纹管型的，以跟随所述驱动装置(5)沿着所述移动方向(L)的移动。

6.根据权利要求3所述的阀(1)，其特征在于，所述活动壁(8)具有凹面(11)，所述凹面(11)基本上沿着所述移动方向(L)远离所述阀门(4)地延伸。

7.根据权利要求1所述的阀(1)，其特征在于，所述第一稳定隔膜(6)包括套筒(12)，所述套筒(12)连接至所述活动壁(8)，并且被布置成与所述驱动装置(5)的至少一部分邻接，以在所述阀门(4)处被约束至所述驱动装置(5)的至少一部分。

8.根据权利要求2所述的阀(1)，其特征在于，包括弹性元件(13)，所述弹性元件(13)介于所述阀(1)的所述固定部分(7)和所述阀门(4)之间，以使所述阀门(4)移动至所述关闭位置和/或使所述阀门(4)保持在所述关闭位置。

9.根据权利要求8所述的阀(1)，其特征在于，所述第一稳定隔膜(6)具有连接部分(14)，所述连接部分(14)布置在所述弹性元件(13)和所述固定部分(7)之间。

10.根据权利要求1所述的阀(1)，其特征在于，所述间隙空间(25)和所述通孔被配置以使所述入口通道(2)与所述辅助容积(U)流体连通，以使得在常压条件下的所述流体作用在所述第二稳定隔膜(15)上，以使在所述阀门(4)上引起的压力平衡。

11.根据权利要求1所述的阀(1)，其特征在于，所述驱动装置(5)包括驱动轴(16)，所述驱动轴(16)沿着所述移动方向(L)至少从所述辅助容积(U)朝向布置在所述主容积(V)中的操作端延伸。

12.根据权利要求11所述的阀(1)，其特征在于，所述驱动装置(5)包括管状元件(17)，所述管状元件(17)沿着所述移动方向(L)延伸，在所述管状元件(17)内插入有所述驱动轴(16)，以使得所述主容积(V)与所述辅助容积(U)流体连接。

13.根据权利要求9所述的阀(1)，其特征在于，在面对所述第二容积(W)的一侧上，所述连接部分具有平坦表面(18)，所述平坦表面(18)与暴露于所述流体的压力的所述延伸轴线(A)正交，以在所述阀门(4)上施加朝向所述关闭位置的推动压力。

14.根据权利要求13所述的阀(1)，其特征在于，所述连接部分(14)具有盲腔(19)，所述盲腔(19)部分地由所述第一稳定隔膜(6)的面向所述第二容积(W)的一侧限定，用于容纳渗入到所述第一稳定隔膜(6)和所述固定部分(7)之间的一定量的流体，以在所述阀门(4)上施加朝向所述关闭位置的推动压力。

15.根据权利要求14所述的阀(1)，其特征在于，包括所述第一稳定隔膜(6)的刚性盖(20)，所述刚性盖(20)介于所述第一稳定隔膜(6)本身与所述弹性元件(13)之间；所述刚性盖(12)叠放在所述第一稳定隔膜上，并且根据在所述盲腔(19)中存储的流体的量沿着所述移动方向(L)可移动，以辅助所述弹性元件(13)将所述阀门(4)保持在所述关闭位置。

16.根据权利要求15所述的阀(1)，其特征在于，所述驱动装置(5)包括驱动轴(16)，所述驱动轴(16)沿着所述移动方向(L)至少从所述辅助容积(U)朝向布置在所述主容积(V)中的操作端延伸，所述驱动轴(16)穿过所述第二稳定隔膜(15)、所述第一稳定隔膜(6)、所述刚性盖(20)和所述阀门(4)。

17.根据权利要求11所述的阀(1)，其特征在于，包括磁性驱动装置(21)，所述磁性驱动装置(21)可操作地作用在与所述操作端相对的所述驱动轴(16)的移动端上，以使所述驱动轴(16)沿着所述移动方向(L)移动。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的阀(1)，其特征在于，所述流体是气体。

19.一种阀(1)，包括两级，其特征在于，至少第二级包括根据权利要求1所述的阀(1)的特征。

20.根据权利要求19所述的阀(1)，其特征在于，第一级包括另外的阀门(22)，所述另外的阀门(22)布置在所述主容积(V)中，并且沿着所述移动方向(L)在流动位置和锁定位置之间可移动，在所述流动位置，所述另外的阀门(22)允许流体朝向所述阀门(4)通行，在所述锁定位置，所述另外的阀门(22)阻止所述流体的通行。

21.根据权利要求20所述的阀(1)，其特征在于，包括第三容积(M)，所述第三容积(M)介于所述阀门(4)和所述另外的阀门(22)之间，所述第三容积(M)具有：入口开口(23)，其与所述入口通道(2)流体连通；和出口开口(24)，其与所述出口通道(3)流体连通；当处于所述关闭位置时，所述阀门(4)抵靠在所述出口开口(24)上，当处于所述锁定位置时，所述另外的阀门(22)抵靠在所述入口开口(23)上。

22.根据权利要求21所述的阀(1)，其特征在于，所述驱动装置(5)包括驱动轴(16)，所述驱动轴在所述主容积(V)和所述第二容积(W)之间沿着所述移动方向(L)延伸，所述驱动轴(16)对于所述阀门(4)和所述另外的阀门(22)是共用的，并且被配置以使所述阀门(4)和所述另外的阀门(24)移动，所述驱动轴(16)被插入在所述第三容积(M)中，以便使所述操作端与所述另外的阀门(22)相互作用。

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