CN113090784A - 无死体积摇臂两通电磁阀 - Google Patents

无死体积摇臂两通电磁阀 Download PDF

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    • F16K31/0672—One-way valve the valve member being a diaphragm

Abstract

本发明涉及一种无死体积摇臂两通电磁阀，包括包括阀体、阀座、流体进口、流体出口、摇臂和膜片，阀座盖合在阀体上，阀体、阀座、流体进口、流体出口和膜片共同组成流体流通的流道，流道上设有能消除流体死体积的扫流结构，扫流结构包括第一斜面和导流翼，第一斜面为膜片左部上的斜面，第一斜面靠近流体进口处，流道为从流体进口到流体出口水平方向倾斜向上，流体出口位于流道的最远端；导流翼形成控制流道内流体不旋转以防止形成死体积的导流结构；采用以上结构后，可以达到如下效果：彻底改变了阀内流体的流通状况，消除了阀内的死体积，提高实验准确度、精确度，经济效益和实验效果均异常显著。

Description

无死体积摇臂两通电磁阀
技术领域
本发明涉及摇臂电磁阀技术领域和分析仪器技术领域，具体来说，是利用流体力学中的扫流原理设计扫流结构，达到摇臂两通电磁阀内流体（包括液体或气体等试剂）无残留效果，提高实验准确度、精确度的适用于医疗和环保分析仪器领域的一种无死体积摇臂两通电磁阀。
背景技术
目前医疗上使用的摇臂电磁阀是日本、美国和德国二十年前发明的专利产品，专利技术保护已过期；国内最为相似的专利技术为“摇杆微型电磁阀，CN200720103486.7”，该专利技术保护也已过期；国内外相关的技术有一定的先进性，如摇臂技术先进、能解决非摇臂电磁阀带来的泵体效应问题等等。
目前由于摇臂电磁阀是较为先进且精细的零部件，故经常安装于精细、尖端且造价昂贵的实验分析器材设备中；而这类设备由于非常精细、尖端、造价高昂，为了节约实验成本和高昂的费用，通常不是专用与一种流体（包括液体或气体等试剂）的实验检测，而是经常在不同时期用于不同流体（包括液体或气体等试剂）；但因为现有技术和研究过于注重的是摇臂技术，而忽略了现有摇臂阀技术中的一个缺点：阀内有死体积，当有两种流体（包括液体或气体等试剂）通过它时，残留在阀内的试剂影响了测量的准确值。这是摇臂阀的结构所致，目前世界上的摇臂电磁阀制造商都了解此问题，但该问题一直没有得到完善解决；因此，深圳市2019年重点攻关项目“N015”提出， 医疗界需要无死体积的摇臂电磁阀，并希望有能力的大企业完成研发；我司研究制造摇臂结构电磁阀十来年，根据死体积的问题，发明了一种无死体积摇臂两通电磁阀，使阀内流道无任何的流动死角，即利用后来的流体（包括液体或气体等试剂）将阀内原来存在的试剂全部代替排出。
因此，在本发明中公布一款利用流体力学中的扫流原理设计扫流结构，达到摇臂两通电磁阀内流体（包括液体或气体等试剂）无残留效果，提高实验准确度、精确度的适用于医疗和环保分析仪器领域的一种无死体积摇臂两通电磁阀。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种利用流体力学中的扫流原理设计扫流结构，达到摇臂两通电磁阀内流体（包括液体或气体等试剂）无残留效果，提高实验准确度、精确度的适用于医疗和环保分析仪器领域的一种无死体积摇臂两通电磁阀。
本发明所采用的技术方案是：一种无死体积摇臂两通电磁阀，包括阀体、阀座、流体进口、流体出口、摇臂和膜片，所述的阀座盖合在阀体上，所述的摇臂和膜片均设置在阀体上，所述的流体出口和流体进口均设置在阀座上，所述的阀体上设有动衒铁及弹簧，所述的阀体、阀座、流体进口、流体出口和膜片共同组成流体流通的流道，所述的摇臂在动衒铁及弹簧的驱动下使膜片动作进而使得流道处于开、闭状态，其特征在于：所述的流道上设有能消除流体死体积的扫流结构；所述的扫流结构包括第一斜面和导流翼，所述的第一斜面为膜片左部上的斜面，所述的第一斜面靠近流体进口处，所述的流道为从流体进口到流体出口水平方向倾斜向上，所述的流体出口处于阀体流道的最远端；所述的导流翼为设于阀座下方且靠近流体出口一端的凸台，当电磁阀处于导通状态时，所述的膜片右部与所述凸台底部相抵形成防止流道内流体旋转形成死体积的导流结构；或所述的导流翼为设于膜片右部上方且靠近流体出口一端的凸台，当电磁阀处于导通状态时，所述的凸台顶部与所述阀座下方靠近流体出口处的底部面相抵形成防止流道内流体旋转形成死体积的导流结构。
进一步，所述的扫流结构还包括第二斜面，所述的第二斜面为阀座下的斜面，所述的第二斜面处于流体进口和流体出口之间，所述的第二斜面倾斜角度为从流体进口到流体出口水平方向倾斜3度至15度。
所述的扫流结构还包括出口端孔，所述的出口端孔设于流体出口下部，所述的出口端孔设置在阀体流道的端点，所述的出口端孔半径大于流体出口内孔的半径，所述出口端孔与流体出口下部内孔过渡圆滑。
所述的第一斜面为从流体进口到流体出口水平方向倾斜-3度至-15度。
进一步，所述的流道为从流体进口到流体出口水平方向倾斜3度至15度。
进一步，所述的凸台为从流体进口到流体出口方向的外表过渡圆滑的椭圆形，所述的凸台处于流体进口到流体出口连线方位上。
进一步，所述的第一斜面为从流体进口到流体出口水平方向倾斜-8度。
进一步，所述的第二斜面为从流体进口到流体出口水平方向倾斜8度。
采用以上结构后，可以达到如下效果：上述技术方案利用流体力学的扫流原理知识，设计了新的流道内流体（包括液体或气体等试剂）的流动方案，利用后来的流体（包括液体或气体等试剂）将阀内原来存在的流体（包括液体或气体等试剂）全部代替排出，充分改善了流体（包括液体或气体等试剂）流动，控制了流体（包括液体或气体等试剂）在阀内的流动状况，消除了阀内的流动死角；首先彻底改变阀内流体进出口的位置，减少可能形成死角的体积，创新改变流道的结构，例如倾斜的流道，减小膜片变形的区域；第二，充分利用流体力学的“扫流”技术，在阀的流体进口处的膜片区域上创新设计出倾斜结构，利用流体动能的扫流原理引导流体冲扫流体进口处阀内区域的死角，消除了流体进口处阀内的死体积；第三，在流体出口处创新了新的结构，加上导流翼控制流体不旋转，使得阀内流体流动方向可控，消除了阀内流体进口和流体出口之间的流道因为流体不受控制旋转而存在死体积进而导致流体残留的可能；第四，将流体出口设计在阀内流道的最远端点，克服现有摇臂电磁阀流体出口不在流道最远端进而容易造成死体积和流体残留的缺陷；通过以上的创新，彻底改变了阀内流体的流通状况，消除了阀内的死体积，达到摇臂两通电磁阀内流体（包括液体或气体等试剂）无残留效果，使得高精尖的实验分析器材设备能顺利、精准的在不同时期检测和分析不同的流体（包括液体或气体等试剂），提高实验准确度、精确度，经济效益和实验效果均异常显著。
附图说明
图1为本发明现有技术结构示意图。
图2为本发明处于开通状态示意图。
图3为本发明处于关闭状态示意图。
图4为本发明改进部分（处于导通状态）结构示意图。
图5为本发明改进部分液体流动模拟正面透视图。
图6为本发明改进部分液体流动模拟背面透视图。
图中，1、阀体，2、阀座，3、流体进口，4、流体出口，5、摇臂，6、膜片，7、导流翼，8、出口端孔，9、第一斜面，10、第二斜面，11、动衒铁及弹簧。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做详细的说明。
如图2至图6所示，一种无死体积摇臂两通电磁阀，包括阀体1、阀座2、流体进口3、流体出口4、摇臂5和膜片6，所述的阀座2盖合在阀体1上，所述的摇臂5和膜片6均设置在阀体1上，所述的流体出口4和流体进口3均设置在阀座2上，所述的阀体1上设有动衒铁及弹簧11，所述的阀体1、阀座2、流体进口3、流体出口4和膜片6共同组成流体流通的流道，所述的摇臂5在动衒铁及弹簧11的驱动下使膜片6动作进而使得流道处于开、闭状态，其特征在于：所述的流道上设有能消除流体死体积的扫流结构；所述的扫流结构包括第一斜面9和导流翼7，所述的第一斜面9为膜片6左部上的斜面，所述的第一斜面9靠近流体进口3处，所述的流道为从流体进口3到流体出口4水平方向倾斜向上，所述的流体出口4处于阀体流道的最远端；所述的导流翼7为设于阀座2下方且靠近流体出口4一端的凸台，当电磁阀处于导通状态时，所述的膜片6右部与所述凸台底部相抵形成防止流道内流体旋转形成死体积的导流结构；或所述的导流翼7为设于膜片6右部上方且靠近流体出口4一端的凸台，当电磁阀处于导通状态时，所述的凸台顶部与所述阀座2下方靠近流体出口4处的底部面相抵形成防止流道内流体旋转形成死体积的导流结构。
进一步，所述的扫流结构还包括第二斜面10，所述的第二斜面10为阀座2下的斜面，所述的第二斜面10处于流体进口3和流体出口4之间，所述的第二斜面10倾斜角度为从流体进口3到流体出口4水平方向倾斜3度至15度，使得导流效果更为显著。
进一步，所述的扫流结构还包括出口端孔8，所述的出口端孔8设于流体出口4下部，所述的出口端孔8设置在阀体流道的端点，所述的出口端孔8半径大于流体出口4内孔的半径，所述出口端孔8与流体出口4下部内孔过渡圆滑，使流体流出更加顺畅。
进一步，所述的第一斜面9为从流体进口3到流体出口4水平方向倾斜-3度至-15度。
进一步，所述的流道为从流体进口3到流体出口4水平方向倾斜3度至15度，使得导流效果更为显著。
进一步，所述的凸台为从流体进口3到流体出口4方向的外表过渡圆滑的椭圆形，所述的凸台处于流体进口3到流体出口4连线方位上，使得导流效果更加好，另外，不仅仅为椭圆形，可以为长条形等等，只要有利于形成导流效果好的结构，均在本发明保护范围内。
进一步，所述的第一斜面9为从流体进口3到流体出口4水平方向倾斜-8度，倾斜角度还可以为-4度，-5度，-6度，-7度，-9度，-10度，-11度，-12度，-13度，-14度等。
进一步，所述的第二斜面10为从流体进口3到流体出口4水平方向倾斜8度，倾斜角度还可以为4度，5度，6度，7度，9度，10度，11度，12度，13度，14度等。
进一步，所述的流道为从流体进口3到流体出口4水平方向倾斜8度，倾斜角度还可以为4度，5度，6度，7度，9度，10度，11度，12度，13度，14度等。
本发明的具体工作原理：上述技术方案利用流体力学的扫流原理知识，设计了新的流道内流体（包括液体或气体等试剂）的流动方案，利用后来的流体（包括液体或气体等试剂）将阀内原来存在的流体（包括液体或气体等试剂）全部代替排出，充分改善了流体（包括液体或气体等试剂）流动，控制了流体（包括液体或气体等试剂）在阀内的流动状况，消除了阀内的流动死角；首先彻底改变阀内流体进出口的位置，减少可能形成死角的体积，创新改变流道的结构，例如倾斜的流道，减小膜片变形的区域；第二，充分利用流体力学的“扫流”技术，在阀的流体进口处的膜片区域上创新设计出倾斜结构，利用流体动能的扫流原理引导流体冲扫流体进口处阀内区域的死角，消除了流体进口处阀内的死体积；第三，在流体出口处创新了新的结构，加上导流翼控制流体不旋转，使得阀内流体流动方向可控，消除了阀内流体进口和流体出口之间的流道因为流体不受控制旋转而存在死体积进而导致流体残留的可能；第四，将流体出口设计在阀内流道的最远端点，克服现有摇臂电磁阀流体出口不在流道最远端进而容易造成死体积和流体残留的缺陷；通过以上的创新，彻底改变了阀内流体的流通状况，消除了阀内的死体积，达到摇臂两通电磁阀内流体（包括液体或气体等试剂）无残留效果，使得高精尖的实验分析器材设备能顺利、精准的在不同时期检测和分析不同的流体（包括液体或气体等试剂），提高实验准确度、精确度，经济效益和实验效果均异常显著。

Claims (8)

1.一种无死体积摇臂两通电磁阀，包括阀体、阀座、流体进口、流体出口、摇臂和膜片，所述的阀座盖合在阀体上，所述的摇臂和膜片均设置在阀体上，所述的流体出口和流体进口均设置在阀座上，所述的阀体上设有动衒铁及弹簧，所述的阀体、阀座、流体进口、流体出口和膜片共同组成流体流通的流道，所述的摇臂在动衒铁及弹簧的驱动下使膜片动作进而使得流道处于开、闭状态，其特征在于：所述的流道上设有能消除流体死体积的扫流结构；所述的扫流结构包括第一斜面和导流翼，所述的第一斜面为膜片左部上的斜面，所述的第一斜面靠近流体进口处，所述的流道为从流体进口到流体出口水平方向倾斜向上，所述的流体出口处于阀体流道的最远端；所述的导流翼为设于阀座下方且靠近流体出口一端的凸台，当电磁阀处于导通状态时，所述的膜片右部与所述凸台底部相抵形成防止流道内流体旋转形成死体积的导流结构；或所述的导流翼为设于膜片右部上方且靠近流体出口一端的凸台，当电磁阀处于导通状态时，所述的凸台顶部与所述阀座下方靠近流体出口处的底部面相抵形成防止流道内流体旋转形成死体积的导流结构。
2.根据权利要求1所述的一种无死体积摇臂两通电磁阀，其特征在于：所述的扫流结构还包括第二斜面，所述的第二斜面为阀座下的斜面，所述的第二斜面处于流体进口和流体出口之间，所述的第二斜面倾斜角度为从流体进口到流体出口水平方向倾斜3度至15度。
3.根据权利要求2所述的一种无死体积摇臂两通电磁阀，其特征在于：所述的扫流结构还包括出口端孔，所述的出口端孔设于流体出口下部，所述的出口端孔设置在阀体流道的端点，所述的出口端孔半径大于流体出口内孔的半径，所述出口端孔与流体出口下部内孔过渡圆滑。
4.根据权利要求3所述的一种无死体积摇臂两通电磁阀，其特征在于：所述的第一斜面为从流体进口到流体出口水平方向倾斜-3度至-15度。
5.根据权利要求3所述的一种无死体积摇臂两通电磁阀，其特征在于：所述的流道为从流体进口到流体出口水平方向倾斜3度至15度。
6.根据权利要求3所述的一种无死体积摇臂两通电磁阀，其特征在于：所述的凸台为从流体进口到流体出口方向的外表过渡圆滑的椭圆形，所述的凸台处于流体进口到流体出口连线方位上。
7.根据权利要求4至6任一所述的一种无死体积摇臂两通电磁阀，其特征在于：所述的第一斜面为从流体进口到流体出口水平方向倾斜-8度。
8.根据权利要求7所述的一种无死体积摇臂两通电磁阀，其特征在于：所述的第二斜面为从流体进口到流体出口水平方向倾斜8度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113418021A (zh) * 2021-07-14 2021-09-21 高砂电气(苏州)有限公司 低磨损的组合式四通阀

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