CN113418032A - 液封阀及液封阀的气相介质截断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种液封阀，其第一管体和第二管体分别自主体的第一气口和第二气口伸出，使液封阀形成为呈U形或Y形的连通器结构；在液封阀无需气相介质截断时，气相介质通路畅通，在需要进行气相介质截断时，主体通入液体，直至液体至少浸没第一气口和第二气口中在下方的一个，主体内腔还包括浮阀体，其随液体的液面上浮，并且至少部分地阻隔气相介质与通入液体接触。本发明还公开一种液封阀的气相介质截断方法。根据本发明，通过将液封阀设置为连通器结构，并且在主体内设置浮阀体，能够以简单的结构在实现液封时至少部分地阻隔气相介质与液封液体接触，同时减小液封阀的体积，减少液体用量，在无需液封时减小气相介质的压力损失。

Description

液封阀及液封阀的气相介质截断方法

技术领域

本发明涉及石油化工设备领域，更具体地，涉及改进的液封阀。本发明还涉及液封阀的气相介质截断方法。

背景技术

炼油、化工行业中，低压气相介质的大流量、大流道(管道直径大于2m)输送普遍使用水封罐作为管路的切断设备。

水封罐在实现水封切断管路之前，气相介质通常会首先与水封液面接触，气相介质的流动会造成水封液面波动，并带走大量水汽。为避免上述问题，常见的解决办法是在管道内设置由控制机构控制的挡板，在需要形成水封时，通过控制机构提前关闭挡板，然后再通入液体进行水封。

但是这种由控制机构控制的挡板总体价格昂贵，易于损坏，挡板与管道的连接存在泄漏风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的液封阀及液封阀的气相介质截断方法，其能避免或缓解上述问题。

根据本发明的一方面，提供一种液封阀，包括：

主体，限定内腔，所述主体包括：

第一气口和第二气口，用于气相介质进出所述主体；以及

进液口和出液口，用于通入和排出液体；

第一管体和第二管体，分别自所述第一气口和第二气口伸出，使所述液封阀形成为呈U形或Y形的连通器结构；

其中，所述第一管体、主体和第二管体限定气相介质通路，在所述液封阀无需气相介质截断时，所述气相介质通路畅通，在所述液封阀需要进行气相介质截断时，所述主体通入液体，直至所述液体至少浸没所述第一气口和第二气口中在下方的一个，所述主体内腔还包括浮阀体，所述浮阀体随所述液体的液面上浮，并且至少部分地阻隔气相介质与通入液体接触。

根据本发明的液封阀，气相介质从第一管体流入主体，从第二管体流出，走过“U形”或“Y形”的路线，相比于传统水封罐压力损失大大降低，并且通过设置浮阀体来至少部分地阻隔气相介质与通入液体接触，能够在不涉及管体密封问题的情况下，巧妙地以简单的结构避免气相介质对通入液体的影响，起到节能效果。

优选地，所述液封阀的主体内壁还包括阻挡部，所述阻挡部用于限定浮阀体随通入液体上浮的高度，设置在所述浮阀体能遮挡所述第一气口和第二气口中的至少一个的位置。

根据本发明的液封阀中，通过设置阻挡部，能够将浮阀体准确定位在遮挡第一气口和第二气口中至少一个的位置处，在液封之前，通过浮阀体阻挡气相介质流通，避免气相介质流通造成的液封液面波动、带走大量水汽的问题，并且在实现液封之后，由于浮阀体被阻挡部阻挡在至少部分浸入液体中的位置，可以占据部分液封液体的体积，从而减少液封液体的用量，并且减小液封阀的体积。

优选地，所述阻挡部为从所述液封阀的主体内壁横向伸出的凸缘、所述主体内壁从侧壁到顶部的过渡部，或第一气口和第二气口中的一个设置在顶部时其边缘或向下伸出的凸缘或所述主体内壁从侧壁到所述设置在顶部的气口的过渡部。

优选地，所述浮阀体包括浮力主体和从浮力主体向上伸出的阀板，所述第一气口和第二气口中的至少一个设置在所述主体的侧壁，所述阀板设置为在所述浮阀体随通入液体上浮过程中能至少部分遮挡在所述主体侧壁上的气口，所述阻挡部与所述阀板对应设置，用于将所述浮阀体阻挡在遮挡所述主体侧壁上的气口的位置，优选所述阻挡部为接收所述阀板上部的阀罩，并且所述阀板与所述阀罩抵接时，位于所述主体侧壁上的气口处的浮阀体尺寸大于所述气口尺寸。

根据本发明的浮阀体设计为包括浮力主体和阀板的结构，该结构能够减小浮阀体的总体积并由此减少浮阀体的用料，同时不影响其阻隔气相介质与通入液体的接触以及阻挡第一气口和第二气口中的至少一个的功能。阻挡部设置为接收阀板上部的阀罩时，该阀罩固定在液封阀侧壁上，则该结构在实现阻挡部功能的同时，还能够将阀板的顶部和侧部封闭以阻断气相介质流通，对气相介质的阻挡效果好。

优选地，所述液封阀的主体具有圆筒形内壁，所述浮阀体的至少一部分为圆柱体，优选所述浮阀体具有中空内腔。

优选地，所述圆柱体部分与所述圆筒形内壁为间隙配合。

优选地，所述圆柱体部分与所述圆筒形内壁之间设置有浮阀体竖直移动引导结构和/或主体中部设置有竖直导杆并且浮阀体中部设置有与所述竖直导杆配合的通孔，优选所述竖直引导机构和所述竖直导杆及通孔包括凹槽和凸块配合结构。

根据本发明的液封阀中，浮阀体通过竖直移动引导结构或竖直导杆的引导，能够准确引导浮阀体的上下移动。

优选地，所述浮阀体顶面为平面或曲面，优选所述曲面为球面或在第一气口和第二气口之间平滑延伸的导流曲面。

根据本发明的液封阀中，浮阀体顶面设置为导流曲面时，在不需要进行液封时，该导流曲面用于引导气相介质在主体中的流动，进一步减小气相介质通过主体时的压力损失。

优选地，所述浮阀体包括浮力主体和从浮力主体向上伸出的阀板，所述第一气口和第二气口中的至少一个设置在所述主体侧壁，所述阀板用于在所述浮阀体随通入液体上浮过程中能至少部分遮挡在所述主体侧壁上的所述气口，所述阀板优选具有能封堵所述气口的形状。

优选地，对应于所述主体侧壁上的气口位置设置与所述阀板配合的阀轨，用于保持所述阀板的竖直侧边缘，使所述阀板沿所述阀轨移动过程中至少部分遮挡在所述主体侧壁上的所述气口，优选所述阀轨侧部的导轨槽具有U形或L形截面。

优选地，所述主体设置有竖直导杆并且所述浮力主体设置有与所述竖直导杆配合的通孔，优选所述竖直导杆及通孔包括凹槽和凸块配合结构，在所述浮力主体随通入液体上浮过程中将所述阀板保持为能至少部分遮挡所述主体侧壁上的所述气口。

优选地，所述浮阀体包括圆柱体和沿所述圆柱体横截面的弦、圆周的一部分或与所述圆周相切竖直伸出的阀板，所述第一气口和第二气口中的至少一个设置在所述主体侧壁，至少所述圆柱体与所述圆筒形内壁之间的引导结构和/或主体中部设置的竖直导杆及浮阀体中部设置的所述竖直导杆配合的通孔将所述阀板保持在与所述主体侧壁上设置在气口对准的位置。

优选地，所述第一气口设置在所述主体侧壁，所述第二气口设置在所述主体顶部，第一气口和第二气口分别为进气口和出气口中的一个和另一个，所述进液口和所述出液口优选为同一个。

根据本发明另一方面，提供一种使用前述液封阀的气相介质截断方法，包括下列步骤：

在液封阀的主体内设置浮阀体，所述浮阀体设置为在不需要气相介质截断时保持液封阀气路通畅，在需要通入液体进行气相介质截断时能随液面上浮，在由通入液体进行气相介质截断之前至少部分地阻隔气相介质与通入液体的接触。

优选地，在所述浮阀体随液面上浮过程中，在由通入液体进行气相介质截断之前，所述浮阀体设置为能遮挡所述液封阀的第一气口和第二气口中的至少一个。

根据本发明的液封阀和液封阀的气相介质截断方法，通过将液封阀设置为连通器结构，并且在主体内设置浮阀体，能够以简单的结构在实现液封时至少部分地阻隔气相介质与液封液体接触，同时减小液封阀的体积，减少液体用量，在无需液封时减小气相介质的压力损失。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本发明第一实施例的液封阀在无需气相介质截断时的主视剖视图；

图2是根据本发明第一实施例的液封阀在气相介质截断的中间状态时的主视剖视图；

图3是根据本发明第一实施例的液封阀完成气相介质截断时的主视剖视图；

图4是根据本发明第二实施例的液封阀在无需气相介质截断时的主视剖视图；

图5是根据本发明第二实施例的液封阀在完成气相介质截断时的主视剖视图；

图6是根据本发明第三实施例的液封阀在无需气相介质截断时的主视剖视图；

图7是根据本发明第三实施例的液封阀在气相介质截断的中间状态时的主视剖视图；

图8是根据本发明第三实施例的液封阀在完成气相介质截断时的主视剖视图；

图9是图6、图7和图8中的根据本发明第三实施例的液封阀的浮阀体的立体视图；

图10是根据本发明第四实施例的液封阀在无需气相介质截断时的主视剖视图；

图11是根据本发明第四实施例的液封阀在完成气相介质截断时的主视剖视图；

图12是沿图10的A-A截面截取的根据本发明第四实施例的液封阀的剖视图；

图13是图10、图11和图12中的根据本发明第四实施例的液封阀的浮阀体的立体视图；

图14是根据本发明第五实施例的液封阀在无需气相介质截断时的主视剖视图；

图15是根据本发明第五实施例的液封阀在气相介质截断的中间状态时的主视剖视图；

图16是根据本发明第五实施例的液封阀在完成气相介质截断时的主视剖视图；

图17是图14、图15和图16的根据本发明第五实施例的液封阀的浮阀体的立体视图；

图18是根据本发明第六实施例的液封阀在无需气相介质截断时的主视剖视图；

图19是根据本发明第六实施例的液封阀在完成气相介质截断时的主视剖视图；

图20是图18和图19的根据本发明第六实施例的液封阀的浮阀体及与其配合的阀轨的俯视图；

图21是图20的根据本发明第六实施例的液封阀的浮阀体及与其配合的阀轨的立体视图；

图22是根据本发明第七实施例的液封阀在无需气相介质截断时的主视剖视图；

图23是根据本发明第七实施例的液封阀在完成气相介质截断时的主视剖视图；

图24是图22和图23的根据本发明第七实施例的液封阀的与浮阀体配合的阀轨的俯视图、沿阀轨的俯视图中B-B截面截取的剖视图及立体图；

图25是根据本发明第八实施例的液封阀在无需气相介质截断时的主视剖视图；

图26是根据本发明第八实施例的液封阀在完成气相介质截断时的主视剖视图；

图27是沿图25中的截面C-C截取的根据本发明第八实施例的液封阀的剖视图；

图28是图25、图26和图27的根据本发明第八实施例的液封阀的浮阀体的俯视图和立体视图。

具体实施方式

下面对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明的液封阀及液封阀的气相介质截断方法的基本原理是，液封阀的主体与输入和输出气体的管体形成U形或Y形的连通器结构，在需要截断气相介质时，在主体内通入液体，使液体浸没至少一个管体与主体相接处的气口，利用管体、主体形成的连通器结构实现由通入液体将气相介质截断的目的。由于无需气相介质截断时，气相介质流通通过液封阀的“U形”或“Y形”气路通道，压力损失小，在需要气相介质截断时通入液体，通过液体浸没至少一个气口实现气相介质截断，通入的液体不仅利用主体，还利用部分管体进行气相介质截断，因此液封阀的主体尺寸相较于其他结构的液封阀主体尺寸可以减小。另外，通过在主体内腔内设置浮阀体，在需要通入液体进行气相介质截断时，浮阀体能随通入液体的液面上浮，至少部分地阻隔气相介质与通入液体接触，避免进行气相介质截断时气相介质对通入液体的影响。而且，浮阀体在随通入液体的液面上浮过程中，能至少部分地遮挡气相介质的气口，从而进一步减小通过液体进行气相介质截断时，气相介质对液体的影响。如果浮阀体在随液面上浮过程中受到阻挡部阻挡，至少部分地浸没在液体中时，由于浮阀体占据了一部分液体的体积，因此浮阀体还可减少用于气相介质截断的液体的量。

下面参照附图详细介绍根据本发明的实施例的液封阀的具体实施方式。

图1是根据本发明第一实施例的液封阀在无需气相介质截断时的主视剖视图。

参照图1，液封阀总体以附图标记10标示，此时，液封阀10未通入液体。液封阀10包括主体11，为中空圆柱体形状，限定内腔，主体11在顶部包括第一气口110，在侧部包括第二气口111，用于气相介质进出主体11，本实施例中，气相介质从上部第一气口110进入，从位于侧部的第二气口111流出，主体11还包括进液口和出液口112(本实施例中进液口和出液口为同一个开口，也可以是分开的开口)，用于通入和排出液体；第一管体13和第二管体14，分别自第一气口110和第二气口111朝向上方延伸，使液封阀10形成为呈U形或Y形的连通器结构。为了减小气相介质进入主体11后流动过程中的阻力，主体11的尺寸通常会大于第一管体13和第二管体14的尺寸，因此第一管体13和主体11之间通常会设置过渡部113。

液封阀10还包括设置在主体11内腔的浮阀体12，本实施例中，浮阀体12为圆柱体形状，直径与主体11的内壁直径相当，浮阀体12与主体11的内壁之间形成间隙配合。第一管体13、主体11和第二管体14限定气相介质通路，在液封阀10无需气相介质截断时，浮阀体12位于主体11底部，不阻挡气相介质通路，气相介质通路畅通。

图2是根据本发明第一实施例的液封阀在气相介质截断的中间状态时的主视剖视图。图2中，液封阀10进行气相介质截断，主体11由进液口112通入液体，浮阀体12随通入液体的液面上浮，并且由于浮阀体12与主体11的内壁之间的间隙配合，浮阀体12与主体11的内壁之间具有间隙，主体11的内壁能够引导浮阀体12的向上浮动。在浮阀体12随液面上浮过程中，浮阀体12始终浮在液面上，阻隔了由第一气口110通入的气相介质与通入液体的接触，由此起到减弱气相介质对通入液体造成液面波动并带走大量水汽的作用。随着浮阀体12的上浮，浮阀体12的高度达到图2中所示的第二气口111的位置时，浮阀体12至少部分地遮挡了第二气口111，至少部分地阻断了气相介质的流通，在后续继续通入液体浸没第二气口111过程中，进一步起到减弱气相介质对通入液体造成液面波动并带走大量水汽的作用。随后，随着通入液体的液面上升，浮阀体12将受到过渡部113阻挡而封堵第一气口110，基本上截断气相介质的流通。综上所述，在根据本发明第一实施例的液封阀10进行气相介质截断过程中，通入液体受气体的影响很小。

图3是根据本发明第一实施例的液封阀完成气相介质截断时的主视剖视图。参照图3，此时，通入液体已浸没第二气口111，完成气相介质截断，并且浮阀体12由于受过渡部113阻挡而部分浸没在通入液体中，由此还可减少通入液体的用量。本实施例中，过渡部113构成了用于阻止浮阀体12随通入液体的液面上升的阻挡部。

在第二管体14上，还设置有溢流口141，该溢流口141的高度大致设置在实现气相介质截断的液面高度处，以在确保足够的液体实现气相介质截断时，防止液面高度升高过高，对管体14的内衬造成不良影响。

本实施例中，虽然第一气口110用作进气口，第二气口111用作出气口，但实际上第一气口110和第二气口111分别可以是进气口和出气口中的一个和另一个，第一气口110也不限于设置在管体11顶部，第一气口110也可以设置在侧部。此外，溢流口优选设置在液封时不接触气相介质的一侧。

图4是根据本发明第二实施例的液封阀在无需气相介质截断时的主视剖视图，图5是根据本发明第二实施例的液封阀在完成气相介质截断时的主视剖视图。该第二实施例与第一实施例的液封阀的主体、管体结构相同，这里不再详细描述，不同之处仅在于浮阀体的结构。附图中，相同的部件采用相同的附图标记标示，为了相区别，在附图标记的左边第一位数字增加1。

该第二实施例中，浮阀体以附图标记22标示，其为圆柱体形状，与第一实施例中的浮阀体12的不同之处为，浮阀体22的直径比主体21的内壁直径小得多，浮阀体22没有与主体21的内壁形成间隙配合，而是间隔开一定距离。

与第一实施例相比较，这样设置的浮阀体22同样能够在通入液体进行气相介质截断时，随通入液体的液面上浮，由此，浮阀体22能至少部分阻隔气相介质与通入液体接触，在通入液体时也能随液面上升而上浮，最终受过渡部213的阻挡而封堵第一气口210，由此起到减弱气相介质对通入液体造成液面波动并带走大量水汽的作用。

参照图5，此时，通入液体已浸没第二气口211，完成气相介质截断，并且浮阀体22部分浸没在通入液体中，由此还可减少通入液体的用量。本实施例中，过渡部213构成了用于阻止浮阀体22随通入液体的液面上升的阻挡部。

与第一实施例相比，由于第二实施例的浮阀体22尺寸更小，因此制造用料少，无需与液封阀20的主体21内壁形成间隙配合，制造精度低，但是阻隔气相介质、减弱气相介质对通入液体的影响的作用可能弱于第一实施例。

图6是根据本发明第三实施例的液封阀在无需气相介质截断时的主视剖视图，图7是根据本发明第三实施例的液封阀在气相介质截断的中间状态时的主视剖视图，图8是根据本发明第三实施例的液封阀在完成气相介质截断时的主视剖视图，图9是图6到图8中的根据本发明第三实施例的液封阀的浮阀体的立体视图。

该第三实施例与第一实施例的液封阀的主体结构相同，这里不再详细描述，不同之处在于第一管体与浮阀体的结构，附图中，相同的部件采用相同的附图标记标示，为了相区别，在附图标记的左边第一位数字增加2。

参照图6到图8，该第三实施例中，液封阀总体以附图标记30标示，与第一实施例相比较不同的是，第一管体33延伸到主体31内部，第一气口310设置在主体31内腔内。

参照图9，同时参照图7和图8，该第三实施例中，浮阀体以附图标记32标示，其包括圆柱体下部322，和半球形上部321，浮阀体32的圆柱体下部322与主体31的内壁形成间隙配合。

与第一实施例相比较，第三实施例的浮阀体32与第一实施例的浮阀体12一样，能够在通入液体进行气相介质截断时，随通入液体的液面上浮，只是半球形上部321的一部分露出在水面上，由此，浮阀体32能至少部分地阻隔气相介质与通入液体接触，而且由于浮阀体32的圆柱体下部322与主体31的内壁之间形成间隙配合，主体31的内壁能够引导浮阀体32的向上浮动。浮阀体32最终受第一管体33的下边缘限定的第一气口310的阻挡并由此封堵第一气口310，从而起到减弱气相介质对通入液体造成液面波动并带走大量水汽的作用，因此通入液体受气体的影响很小。

参照图8，此时，通入液体已浸没第二气口311，完成气相介质截断，并且浮阀体32部分浸没在通入液体中，由此还可减少通入液体的用量。本实施例中，第一管体33的下边缘构成了用于阻止浮阀体32随通入液体的液面上升的阻挡部。

第三实施例的浮阀体32的半球形上部321的半球形表面还对流过的气相介质起引导作用，进一步减小气相介质流经液封阀30时的阻力，由此减小气相介质流经液封阀30的压力损失。

图10是根据本发明第四实施例的液封阀在无需气相介质截断时的主视剖视图，图11是根据本发明第四实施例的液封阀在完成气相介质截断时的主视剖视图；图12是沿图10的A-A截面截取的根据本发明第四实施例的液封阀的剖视图；图13是图10到图12中的根据本发明第四实施例的液封阀的浮阀体的立体视图。该第四实施例的附图中，与实施例一的附图相同的部件采用相同的附图标记标示，为了相区别，在附图标记的左边第一位数字增加3。

参照图10到图12，该第四实施例的液封阀40与第一实施例的液封阀10的管体结构相似，不同之处在于，液封阀40的主体41内壁上还设置有竖直延伸的凸肋46，用作竖直引导机构，与图13中所示的浮阀体42的圆柱形侧壁上的凹槽426配合，凸肋46和凹槽426构成凹槽和凸块配合结构，用于在液封阀40需要通入液体进行气相介质截断时，引导浮阀体42随通入液体的液面上升运动，并使其在上升过程中避免旋转，保持所需取向。

继续参照图13，该第四实施例的液封阀40与第一实施例的液封阀10的不同之处还在于浮阀体42的结构与浮阀体12的结构不同，浮阀体42为由曲面421截取圆柱体获得的形状。在液封阀40无需气相介质截断时，曲面421设置为在第一气口411和第二气口410之间平滑延伸的导流曲面，引导进入液封阀40的气相介质的流动，进一步减小流经液封阀40的气相介质受到的阻力，减小气相介质的压力损失。

还应注意的是，浮阀体42在随通入液体的液面上浮过程中，最终被过渡部413阻挡，由此浮阀体42封堵了流经第一气口410的气相介质的流动，同时，本实施例中，浮阀体42的圆柱体部分还封堵了流经第二气口411的气相介质的流动，由此起到减弱气相介质对通入液体造成液面波动并带走大量水汽的作用，因此通入液体受气体的影响很小。

继续参照图11，还可看到，此时，通入液体已浸没第二气口411，完成气相介质截断，并且浮阀体42部分浸没在通入液体中，由此还可减少通入液体的用量。本实施例中，过渡部413构成了用于阻止浮阀体42随通入液体的液面上升的阻挡部。

图14是根据本发明第五实施例的液封阀在无需气相介质截断时的主视剖视图，图15是根据本发明第五实施例的液封阀在气相介质截断的中间状态时的主视剖视图，图16是根据本发明第五实施例的液封阀在完成气相介质截断时的主视剖视图，图17是图14到图16的根据本发明第五实施例的液封阀的浮阀体的立体视图。

该第五实施例与第一实施例的液封阀的主体和管体结构相同，这里不再详细描述，不同之处仅在于浮阀体的结构，附图中，相同的部件采用相同的附图标记标示，为了相区别，在附图标记的左边第一位数字增加4。

参照图17，同时参照图14到图16，浮阀体52包括圆柱状下部524，用作浮力主体，浮阀体52还包括从圆柱状下部524沿圆柱状下部524的部分圆周向上直立延伸的弧形阀板523，阀板523设置为在浮阀体52随通入液体上浮过程中能至少部分遮挡在主体51侧壁上的第二气口511。

从图14到图16还可看到，浮阀体52的圆柱状下部524与液封阀50的主体51内壁为间隙配合，阀板523的弧面与主体51内壁也为间隙配合，圆柱状下部524和阀板523的弧面与主体51内壁的间隙配合能在浮阀体52随通入液体的液面上浮过程中对浮阀体52起到引导作用。进一步参照图16，可看到，在通入液体浸没第二气口511时，浮阀体52的阀板523由过渡部513阻挡在部分遮挡主体51侧壁上的第二气口511、以及基本封堵主体51的顶部上的第一气口510的位置，由此起到减弱气相介质对通入液体造成液面波动并带走大量水汽的作用。优选阀板523的尺寸大于第二气口511的尺寸。

图18是根据本发明第六实施例的液封阀在无需气相介质截断时的主视剖视图，图19是根据本发明第六实施例的液封阀在完成气相介质截断时的主视剖视图，图20是图18到图19的根据本发明第六实施例的液封阀的浮阀体及与其配合的阀轨的俯视图，图21是图20的根据本发明第六实施例的液封阀的浮阀体及与其配合的阀轨的立体视图。

该第六实施例与第五实施例的液封阀的主体、管体及浮阀体结构相同，这里不再详细描述，不同之处仅在于还包括与浮阀体配合的阀轨的结构，附图中，相同的部件采用相同的附图标记标示，为了相区别，在附图标记的左边第一位数字增加1。

参照图20和图21，同时参照图18和图19，液封阀60还包括设置在主体61内壁与第二气口611位置对应处的阀轨65，阀轨65包括弧面主体651和位于弧面主体651两侧的导轨槽652，导轨槽652具有U形或L形截面。导轨槽652用于接收阀板623的侧部，以在浮阀体62随通入液体的液面向上移动过程中，与阀板623配合，引导浮阀体62的移动，并且避免浮阀体62在向上移动过程中旋转，保持取向，同时，阀轨65的导轨槽652的下端还能通过与浮阀体62的圆柱状下部624的上表面抵靠而阻止浮阀体62随液面的向上移动，将浮阀体62阻挡在所需位置，例如图19中所示的遮挡主体61侧壁上的第二气口611的位置，由此起到减弱气相介质对通入液体造成液面波动并带走大量水汽的作用，因此通入液体受气体的影响很小。

进一步参照图19，此时，通入液体已浸没第二气口611，完成气相介质截断，并且浮阀体62基本浸没在通入液体中，由此还可减少通入液体的用量。本实施例中，阀轨65构成了用于阻止浮阀体62随通入液体的液面上升的阻挡部。

进一步参照图21，可看到，阀轨65的弧面主体651上还设置有开孔653，在阀轨65设置在液封阀60的主体61内壁上与第二气口611对应位置时，该开孔653与第二气口611连通，从而在无需截断气相介质时，不影响气相介质通过液封阀60。

图22是根据本发明第七实施例的液封阀在无需气相介质截断时的主视剖视图，图23是根据本发明第七实施例的液封阀在完成气相介质截断时的主视剖视图，图24是图22和图23的根据本发明第七实施例的液封阀的与浮阀体配合的阀轨的俯视图、沿阀轨的俯视图中B-B截面截取的剖视图及立体图。

该第七实施例与第六实施例的液封阀的主体、管体及浮阀体结构相同，这里不再详细描述，不同之处仅在于与浮阀体配合的阀轨的结构，附图中，相同的部件采用相同的附图标记标示，为了相区别，在附图标记的左边第一位数字增加1。

参照图24，同时参照图22和图23，阀轨75与第六实施例的阀轨65的区别在于，还包括顶部的阀罩754，在阀板723与阀轨75两侧的成凹槽状的导轨槽752配合随通入液体的液面向上浮动时，阀板723的上部会抵接阀罩754，阀罩754阻止阀板723进一步向上浮动，同时，与阀轨75两侧的成凹槽状的导轨槽752一起包封阀板723的顶部和侧部，阻止气体进入阀板723和阀罩754相接触的弧面之间，从而防止气体经由第二气口711流出，减小通入液体截断气相介质时，气相介质对通入液体的影响。

进一步参照图23，此时，通入液体已浸没第二气口711，完成气相介质截断，并且浮阀体72基本浸没在通入液体中，由此还可减少通入液体的用量。本实施例中，阀轨75的阀罩754构成了用于阻止浮阀体72随通入液体的液面上升的阻挡部。

图25是根据本发明第八实施例的液封阀在无需气相介质截断时的主视剖视图，图26是根据本发明第八实施例的液封阀在完成气相介质截断时的主视剖视图，图27是沿图25中的截面C-C截取的根据本发明第八实施例的液封阀的剖视图；图28是图25到图27的根据本发明第八实施例的液封阀的浮阀体的俯视图和立体视图。

该第八实施例与第六实施例的液封阀的主体、管体结构相同，这里不再详细描述，不同之处仅在于浮阀体的结构，附图中，相同的部件采用相同的附图标记标示，为了相区别，在附图标记的左边第一位数字增加2。

参照图27和图28，同时参照图25和图26，第八实施例的浮阀体82包括圆柱状下部824和与圆柱状下部824的圆柱状外表面外切的阀板823，阀板823为弧面形状，半径与液封阀80的主体81内壁半径相当，与液封阀80的主体81内壁成间隙配合，且阀板823的弧面的半径大于圆柱状下部824的半径。

综上所述，第一实施例、第二实施例、第四实施例和第五实施例中，阻挡部为主体11、21、41和51的过渡部113、213、413和513，第三实施例中，阻挡部为设置在顶部的第一管体33的下边缘。第六实施例、第七实施例和第八实施例中，阻挡部为与阀板623、723和823配合的阀轨的下部或顶部的阀罩。根据本发明的液封阀的阻挡部不限于实施例中所示，可以是设置在液封阀主体内任意不影响液封阀功能的位置能够将浮阀体阻挡在所需位置的其他形式，例如从液封阀主体侧壁伸出的凸缘或设置在浮阀体引导机构上阻挡浮阀体进一步随通入液体液面上浮的机构。

第五实施例到第八实施例中，阀板523、623、723和823均显示为沿浮阀体52、62、72和82的圆柱状下部的圆柱体横截面的圆周的一部分或与圆周相切竖直伸出的形状为弧面的阀板，但是本发明的液封阀的阀板不限于此，阀板也可以是沿圆柱状下部的圆柱体横截面的弦竖直伸出的阀板，只要具有能封堵位于液封阀侧壁上的气口的形状即可。第六实施例到第八实施例中与阀板623、723和823配合的阀轨65、75和85还可以由在根据本发明的液封阀主体中部设置的竖直导杆代替，第五实施例中也可在液封阀50的主体51中部设置竖直导杆，此时浮阀体52、62、72和82中部也相应设置于所述竖直导杆配合的通孔及设置在竖直导杆上的阻挡部，用于将阀板523、623、723和823引导并保持在所需位置，优选与液封阀50、60、70和80的主体51、61、71和81侧壁上的第二气口511、611、711和811对准的位置。竖直导杆及通孔也可包括凹槽和凸块配合结构，在浮阀体52、62、72和82随通入液体上浮过程中避免其旋转，保持阀板取向为能至少部分遮挡主体51、61、71和81侧壁上的第二气口511、611、711和811。第六实施例到第八实施例中与阀板623、723和823配合的阀轨65、75和85可以不包括弧面主体，而仅由两侧分开的导轨槽组成。

第一实施例、第三实施例及第五实施例中也可设置第四实施例中所示的竖直引导机构46，并且在相应的浮阀体10、30和50上设置与竖直引导机构配合的凹槽，该竖直引导机构46的数量不限于图10到图12中所示的两个，可以是任意数量。该竖直引导机构还可以为位于液封阀中部的竖直导杆，相应地，浮阀体的中部设置有与竖直导杆配合的通孔竖直导杆和通孔能在液封阀通入液体后，浮阀体随液面上浮过程中，引导浮阀体的运动。竖直导杆和通孔上也可以包括凹槽和凸块配合结构，以在浮阀体随通入液体的液面上浮过程中，引导浮阀体的运动，并且避免浮阀体的旋转，保持浮阀体的取向。

本领域中，液封阀通常设计为具有圆筒形形状，以方便制造，因此具有圆筒形内壁，根据本发明的实施例的液封阀中的浮阀体优选至少一部分为圆柱体形状，以便于浮阀体的圆柱体形状的部分与液封阀的圆筒形内壁形成间隙配合，或便于浮阀体的其他部分与液封阀的圆筒形内壁形成间隙配合。根据本发明的液封阀的浮阀体由于通常用于高温环境，可以是能浮于液面上的具有中空内腔的金属浮阀体结构，也可以由能够耐高温的蜂窝或多孔陶瓷构成。

上面所述的第一实施例到第八实施例的液封阀主体均以顶部具有第一气口、侧部具有第二气口的结构进行描述，但是本发明的液封阀主体不限于此结构，第一气口和第二气口可均设置在液封阀主体的侧部，第一气口和第二气口分别为进气口和出气口中的一个和另一个，均不与本发明的基本原理相悖。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (15)

1.一种液封阀，包括：

主体，限定内腔，所述主体包括：

第一气口和第二气口，用于气相介质进出所述主体；以及

进液口和出液口，用于通入和排出液体；

第一管体和第二管体，分别自所述第一气口和第二气口伸出，使所述液封阀形成为呈U形或Y形的连通器结构；

其中，所述第一管体、主体和第二管体限定气相介质通路，在所述液封阀无需气相介质截断时，所述气相介质通路畅通，在所述液封阀需要进行气相介质截断时，所述主体通入液体，直至所述液体至少浸没所述第一气口和第二气口中在下方的一个，所述主体内腔还包括浮阀体，所述浮阀体随所述液体的液面上浮，并且至少部分地阻隔气相介质与通入液体接触。

2.如权利要求1所述的液封阀，其中，所述液封阀的主体内壁还包括阻挡部，所述阻挡部用于限定浮阀体随通入液体上浮的高度，设置在所述浮阀体能遮挡所述第一气口和第二气口中的至少一个的位置。

3.如权利要求2所述的液封阀，其中，所述阻挡部为从所述液封阀的主体内壁横向伸出的凸缘、所述主体内壁从侧壁到顶部的过渡部，或第一气口和第二气口中的一个设置在顶部时其边缘或向下伸出的凸缘或所述主体内壁从侧壁到所述设置在顶部的气口的过渡部。

4.如权利要求2所述的液封阀，其中，所述浮阀体包括浮力主体和从浮力主体向上伸出的阀板，所述第一气口和第二气口中的至少一个设置在所述主体的侧壁，所述阀板设置为在所述浮阀体随通入液体上浮过程中能至少部分遮挡在所述主体侧壁上的气口，所述阻挡部与所述阀板对应设置，用于将所述浮阀体阻挡在遮挡所述主体侧壁上的气口的位置，优选所述阻挡部为接收所述阀板上部的阀罩，并且所述阀板与所述阀罩抵接时，位于所述主体侧壁上的气口处的浮阀体尺寸大于所述气口尺寸。

5.如权利要求1所述的液封阀，其中，所述液封阀的主体具有圆筒形内壁，所述浮阀体的至少一部分为圆柱体，优选所述浮阀体具有中空内腔。

6.如权利要求5所述的液封阀，其中，所述圆柱体部分与所述圆筒形内壁为间隙配合。

7.如权利要求6所述的液封阀，其中，所述圆柱体部分与所述圆筒形内壁之间设置有浮阀体竖直移动引导结构和/或主体中部设置有竖直导杆并且浮阀体中部设置有与所述竖直导杆配合的通孔，优选所述竖直引导机构和所述竖直导杆及通孔包括凹槽和凸块配合结构。

8.如权利要求1、5-7中任一项所述的液封阀，其中，所述浮阀体顶面为平面或曲面，优选所述曲面为球面或在第一气口和第二气口之间平滑延伸的导流曲面。

9.如权利要求1、5、6中任一项所述的液封阀，其中，所述浮阀体包括浮力主体和从浮力主体向上伸出的阀板，所述第一气口和第二气口中的至少一个设置在所述主体侧壁，所述阀板用于在所述浮阀体随通入液体上浮过程中能至少部分遮挡在所述主体侧壁上的所述气口，所述阀板优选具有能封堵所述气口的形状。

10.如权利要求9所述的液封阀，其中，对应于所述主体侧壁上的气口位置设置与所述阀板配合的阀轨，用于保持所述阀板的竖直侧边缘，使所述阀板沿所述阀轨移动过程中至少部分遮挡在所述主体侧壁上的所述气口，优选所述阀轨侧部的导轨槽具有U形或L形截面。

11.如权利要求9所述的液封阀，其中，所述主体设置有竖直导杆并且所述浮力主体设置有与所述竖直导杆配合的通孔，优选所述竖直导杆及通孔包括凹槽和凸块配合结构，在所述浮力主体随通入液体上浮过程中将所述阀板保持为能至少部分遮挡所述主体侧壁上的所述气口。

12.如权利要求7所述的液封阀，其中，所述浮阀体包括圆柱体和沿所述圆柱体横截面的弦、圆周的一部分或与所述圆周相切竖直伸出的阀板，所述第一气口和第二气口中的至少一个设置在所述主体侧壁，至少所述圆柱体与所述圆筒形内壁之间的引导结构和/或主体中部设置的竖直导杆及浮阀体中部设置的所述竖直导杆配合的通孔将所述阀板保持在与所述主体侧壁上设置在气口对准的位置。

13.如权利要求1-12中任一项所述的液封阀，其中，所述第一气口设置在所述主体侧壁，所述第二气口设置在所述主体顶部，第一气口和第二气口分别为进气口和出气口中的一个和另一个，所述进液口和所述出液口优选为同一个。

14.一种使用权利要求1-13中任一项所述的液封阀的气相介质截断方法，包括下列步骤：

在液封阀的主体内设置浮阀体，所述浮阀体设置为在不需要气相介质截断时保持液封阀气路通畅，在需要通入液体进行气相介质截断时能随液面上浮，在由通入液体进行气相介质截断之前至少部分地阻隔气相介质与通入液体的接触。

15.如权利要求14所述的液封阀的气相介质截断方法，其中，在所述浮阀体随液面上浮过程中，在由通入液体进行气相介质截断之前，所述浮阀体设置为能遮挡所述液封阀的第一气口和第二气口中的至少一个。

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