CN114001180A - 切换用夹管阀阀头及夹管阀阀组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种切换用夹管阀阀头及夹管阀阀组。该切换用夹管阀阀头，包括阀头；阀头贯穿开设有至少两个管槽，每一管槽的两个贯穿口分别位于阀头的两个相邻侧面，且阀头的一对相邻侧面至多开设一个管槽，管槽还朝向阀头对应的两个相邻侧面所形成的棱线方向开口；管槽的中心线与对应的阀头的棱线之间的间距为6.7mm~19.3mm；通过将每一管槽的两个贯通口分别开设于阀头的两个相邻侧面，减少了管槽位于阀头内的路径长度，从而减小了阀头内的中空部分，中空部分的减少使得阀头仅需要更小的实体部分即可保证阀头的强度，进而在保证阀头轻度的同时，达到了减少阀头的体积，减少阀头材料成本的效果。

Description

切换用夹管阀阀头及夹管阀阀组

技术领域

本发明涉及夹管阀相关，特别是涉及一种切换用夹管阀阀头及夹管阀阀组。

背景技术

在生物制药生产设备或其他需要对多路液体进行切换的设备中，通常采取多个夹管阀以实现对多路液体的切换；

但是，多个独立设置的夹管阀在安装时，需要将每个夹管阀安装至对应的阀头，再将各个夹管阀与阀头安装至基板，导致安装过程较为繁琐；

而若将多个夹管阀安装至同一阀头，则需要在阀头内开设供软管穿设的管槽，且为保证阀头自身的牢固性，阀头需要具有一定面积的支撑部，以避免因阀体内管槽部分过多，即中空面积过多而导致阀头强度下降；因此，为同时保证管槽面积以及支撑部面积，会使得阀头体积较大，从而增加阀头的材料成本，进而增加阀组整体的制造成本。

发明内容

基于此，有必要针对将多个夹管阀安装于单个阀头的设置方式，需要阀头具有较大体积，从而导致成本较高的问题，提供一种能够体积较小且具有较高强度的切换用夹管阀阀头及夹管阀阀组。

本发明首先提供一种切换用夹管阀阀头，包括阀头；所述阀头贯穿开设有至少两个管槽，每一所述管槽的两个贯穿口分别位于所述阀头的两个相邻的侧面，且所述阀头的一对相邻的所述侧面至多开设一个所述管槽，所述管槽朝向该两个相邻的所述侧面所形成的棱线方向开口；所述管槽的中心线与对应的所述棱线之间的间距为6.7mm~19.3mm；所述阀头的第一端面还开设有至少两个阀片通孔，所述管槽与所述阀片通孔一一对应且连通。

上述切换用夹管阀阀头，通过将每一管槽的两个贯通口分别开设于阀头的两个相邻侧面，以使得与其他开设方式相比，减少了管槽位于阀头内的路径长度，从而减小了阀头内管槽的面积；由于阀头内管槽的面积即为阀头内的中空部分，因此，中空部分的减少使得阀头仅需要更小的实体部分即可保证阀头的强度，进而在保证阀头轻度的同时，达到了减少阀头的体积，减少阀头材料成本的效果。

在其中一个实施例中，所述管槽的所述中心线与对应的两个相邻所述侧面所成的夹角角度相同。

如此设置，在管槽的中心线与对应的阀头的棱线之间的间距为定值的情况下，管槽位于阀头内的路径长度较短，从而能够达到减少阀头体积的效果。

在其中一个实施例中，所述阀头为长方体，所述管槽的所述中心线与对应的所述侧面之间的夹角为45°。

在其中一个实施例中，所述阀头的所述第一端面呈正方形且所述阀头开设有四个管槽。

如此设置，通过四个管槽对各自对应的支路软管的限位作用，能够使软管被完全限位，从而防止软管在阀头内发生平移晃动，保证软管安装稳定。

在其中一个实施例中，任意两个相邻的所述管槽，其内壁沿相互靠近方向形成的第一条交汇线位于所述侧面。

如此设置，减小了阀头内管槽的面积，即减小了阀头的中空面积，进而达到了减小阀头体积的效果。

在其中一个实施例中，所述管槽的直径范围为12.7mm~25.4mm。

如此设置，以适配不同直径的软管，以使得软管不会因管槽挤压而产生变形的同时，能够通过管槽实现对软管的可靠限位。

在其中一个实施例中，所述管槽的直径为25.4mm，所述中心线与对应的所述棱线之间的间距为19.3mm。

如此设置，以使得管槽的中心线与对应的阀头的棱线之间的间距大于等于管槽的半径，从而使得软管与阀头的棱线对应部分能够完全容置于管槽内，以保证设备正常运行。

一种夹管阀阀组，包括基板、多个夹管阀以及上述任一实施例的切换用夹管阀阀头；所述第一端面与所述基板的一侧固定连接，所述夹管阀固设于所述基板的另一侧且与所述阀片通孔一一对应，所述夹管阀的一端贯穿所述基板与所述阀片通孔至所述管槽内。

如此设置，只要将单个阀头安装至基板，再将各夹管阀安装至对应的阀片通孔，即可完成阀组的安装；减少了将阀头安装至基板时的安装工作量，提高了阀组整体的安装效率。

在其中一个实施例中，所述夹管阀包括驱动件以及阀片，所述驱动件固设于所述基板，所述阀片贯穿所述基板与所述阀片通孔至所述管槽内。

如此设置，驱动件能够驱动阀片沿阀片通孔的中轴线方向往复运动，从而通过阀片挤压或放松位于管槽内的支路软管，实现支路软管的截流与通流。

在其中一个实施例中，所述驱动件为气缸，所述气缸的接口面均背离所述阀头的中心，且任意相邻两个所述气缸的接口面互相垂直。

如此设置，各气缸的接气口插接的气管不会相互干涉，降低了对各气缸之间预留间隙的要求，从而配合相邻两个气缸之间紧密排布，减小了各气缸之间的间距，达到了减小夹管阀阀组整体体积的效果。

附图说明

图1为本发明的夹管阀阀组的立体结构示意图；

图2为图1中阀头剖开后的立体结构示意图；

图3为图1中的阀头后视方向的立体结构示意图；

图4为图1中夹管阀的立体结构示意图；

图5为图1中A处的放大结构示意图；

图6为图4的夹管阀剖开后的立体结构示意图。

主要元件符号说明

1、侧面；2、棱线；3、第一端面；4、中心线；

100、软管；110、支路软管；

10、阀头；11、管槽；12、阀片通孔；131、槽口；132、槽沟；20、基板；30、夹管阀；31、驱动件；311、拉伸弹簧；312、壳体；313、底部支撑件；32、阀片；321、限位块。

以上主要元件符号说明结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明首先提供一种切换用夹管阀阀头，请结合图1、图2以及图3所示，包括阀头10；阀头10贯穿开设有至少两个管槽11，每一管槽11的两个贯穿口分别位于阀头10的两个相邻的侧面1，且阀头10的一对相邻的侧面1至多开设一个管槽11，管槽11朝向该两个相邻的侧面1所形成的棱线2方向开口；管槽11的中心线4与对应的棱线2之间的间距为6.7mm~19.3mm；阀头10的第一端面3还开设有至少两个阀片通孔12，管槽11与阀片通孔12一一对应且连通。

为便于下文描述，将面积定义为按照图2将阀头10剖开后，各部件剖面的横截面积；此外，将占比定义为按照图2将阀头10剖开后，各部件剖面的横截面积与阀头10的横截面积之比。

若阀头10内管槽11的面积过大，即阀头10内中空部分的面积过大，会导致阀头10的强度下降，为保证阀头10的强度，增加其牢靠性，势必需要增大阀头10的体积以增大实体部分的面积。

本申请中，管槽11沿直线开设，与阀头10相同且管槽11具有一定弧度的情况相比，能够减少管槽11位于阀头10内的路径长度，进而减小阀头10内管槽11的面积；

而每一管槽11的两个贯通口分别开设于阀头10的两个相邻的侧面1，与管槽11的两个贯通口开设于阀头10的一组相对的侧面1、或其他开设方式相比，同样能够减少管槽11位于阀头10内的路径长度，进而减小阀头10内管槽11的面积。

阀头10内管槽11部分的面积即为中空面积，中空面积越大，阀头10的强度越低；若将阀头10强度要求恰好符合生产使用需求时，管槽11面积与阀头10面积之比的比值定义为稳定值，则为保证阀头10的强度，管槽11的占比需要小于稳定值；

由于上述稳定值为定值，因此通过减小阀头10内管槽11的面积，能够减小管槽11面积与阀头10面积之比为稳定值时所需的阀头10的面积，即仅需要较小的阀头10即可使得阀头10的强度符合生产使用需求；从而在保证阀头10具有较高强度的同时，尽可能减少了阀头10的体积，达到减少阀头10材料成本的效果。

此外，管槽11为圆柱槽，通过减少管槽11的中心线4与对应的棱线2之间的距离，同样能够减少管槽11位于阀头10内的路径长度，进而减小阀头10内管槽11的面积，达到减少阀头10体积的效果。

本申请中，管槽11的中心线4与对应棱线2之间的间距为6.7mm~19.3mm，以减小管槽11的中心线4与对应棱线2之间的间距，达到减少阀头10体积的效果。

在一些实施例中，管槽11的中心线4与对应棱线2之间的间距大于等于管槽11的半径。

若管槽11的中心线4与对应的棱线2之间的间距过小，可能由于管槽11过小，导致软管100与棱线2对应部分沿径向突出于阀头10；

此情况下，一方面会导致软管100的限位不牢靠，软管100容易在生产工作过程中发生晃动，甚至脱离管槽11，影响设备正常运行；

另一方面，由于夹管阀30需要与阀头10配合实现对软管100的夹紧截流，若软管100与棱线2对应部分沿径向突出于阀头10，则会导致该部分突出于阀头10的软管100无法被夹管阀30完全夹紧，从而影响夹管阀30的截流效果。

而本申请中，管槽11的中心线与对应棱线2之间的间距大于等于管槽11的半径，能够保证软管100安装至管槽11后，其与棱线2对应部分完全位于管槽11内，保证设备的正常运行；进而配合6.7mm~19.3mm的间距，尽可能减小了管槽11的中心线4与对应的棱线2之间的距离，达到减少阀头10体积的效果。

在图2所示实施例中，管槽11的中心线4与对应的两个相邻侧面1所成的夹角角度相同；

在管槽11的中心线4与对应的棱线2之间的间距为定值的情况下，管槽11的中心线4与对应的两个相邻侧面1所成夹角角度相同，相较于两个夹角角度不同的情况，前者的管槽11位于阀头10内的路径长度较短，从而能够达到减少阀头10体积的效果。

在图2所示的实施例中，阀头10为长方体，管槽11的中心线4与对应的侧面1之间的夹角为45°；在图2和图3所示的实施例中，阀头10的第一端面3呈正方形且阀头10开设有四个管槽11，即阀头10的每一个棱角均对应一个管槽11；

因此当四个支路软管110分别安装至四个管槽11内后，通过支路软管110与管槽11内壁的抵接作用，从而限制支路软管110的移动自由度，使得支路软管110仅具有沿管槽11长度方向，以及朝向对应棱线2方向的移动自由度；

又由于软管100通过多根支路软管110固定形成，其中四个管槽11内的四个支路软管110依次首位相连，因此在四个管槽11对各自对应的支路软管110的限位作用下，使得软管100被完全限位，从而防止软管100在阀头10内发生平移晃动，保证软管100安装稳定。

在图2所示的实施例中，任意两个相邻的管槽11，其内壁沿相互靠近方向形成的第一条交汇线位于阀头10的侧面1；

两个相邻管槽11或其延长后的交汇部分对应两个管槽11内支路软管110的弯折连接部分；若相邻管槽11的交汇位置位于阀头10内，则会增大阀头10内的中空部分面积，为保证阀头10的整体强度，势必需要增加阀头10内实体部分面积，从而导致阀头10的整体体积增加。

本申请中，任意两个相邻的管槽11，其内壁沿相互靠近方向形成的第一条交汇线位于阀头10的侧面1，即相邻管槽11的交汇位置位于阀头10外部；一方面通过四个管槽11对支路软管110的限位作用，已经能够实现对软管100的完全限位，因此将支路软管110的弯折部分设置于阀头10外部不会影响软管100的安装稳定性；

另一方面，由于该部分支路软管110设置于阀头10外部，因此减小了阀头10内管槽11的面积，即减小了阀头10的中空面积，进而达到了减小阀头10体积的效果。

在一些实施例中，管槽11的直径范围为12.7mm~25.4mm，以用于容置不同直径的软管100。

管槽11的直径可根据软管100的直径进行选择，通常管槽11的直径等于或稍大于软管100的直径，即软管100安装至管槽11后不会发生变形，且能够与管槽11的内壁贴合；一方面避免软管100长时间处于变形状态导致寿命缩短甚至损坏，另一方面保证管槽11的内壁能够通过与软管100的抵接，为软管100提供可靠的限位。

在图2所示的实施例中，管槽11的直径为25.4mm，半径为12.7mm，管槽11的中心线4与对应的棱线2之间的间距为19.3mm，即管槽11的中心线4与对应的棱线2之间的间距大于等于管槽11的半径，从而使得软管100与棱线2对应部分能够完全容置于管槽11内，以保证设备正常运行。

当然，管槽11的直径以及中心线4与对应的棱线2之间的间距也可选择其他数值，只要管槽11直径能够与软管100直径匹配，且管槽11的中心线4与对应的棱线2之间的间距大于等于管槽11的半径即可。

本发明第二方面提供一种夹管阀阀组，包括基板20、多个夹管阀30以及上述的切换用夹管阀阀头；第一端面3与基板20的一侧固定连接，夹管阀30固设于基板20的另一侧且与阀片通孔12一一对应，夹管阀30的一端贯穿基板20与阀片通孔12至管槽11内。

相较于现有技术中在进行阀组安装时，需要先将各个传统阀头安装至基板20，再将各夹管阀30安装至对应的传统阀头，安装过程较为繁琐；

本申请中，夹管阀30能够通过阀片通孔12安装至阀头10，通过阀头10上开设至少两个阀片通孔12，使得本申请中同一阀头10上能够安装多个夹管阀30，因此在进行阀组安装时，只要将单个阀头10安装至基板20，再将各夹管阀30安装至对应的阀片通孔12，即可完成阀组的安装；

减少了将阀头10安装至基板20时的安装工作量，提高了阀组整体的安装效率。

在图4和图5所示的实施例中，夹管阀30包括驱动件31以及阀片32，驱动件31固设于基板20，阀片32贯穿基板20与阀片通孔12至管槽11内。

驱动件31能够驱动阀片32沿阀片通孔12的轴线方向往复运动，从而通过阀片32挤压或放松位于管槽11内的支路软管110，实现支路软管110的截流与通流。

在图5所示的实施例中，阀头10内还开设有与阀片通孔12一一对应的槽口131，槽口131沿阀片通孔12的中轴线的方向与管槽11连通，槽口131还与阀片通孔12连通；阀头10内还开设有与槽口131一一对应的槽沟132，槽沟132开设于管槽11远离槽口131的一侧，且与管槽11连通；

阀片32具有能够与槽口131以及槽沟132滑动连接的限位块321，通过限位块321与对应槽口131以及槽沟132的滑动连接，以避免阀片32在沿阀片通孔12的轴线方向往复运动时发生径向晃动，以增加夹管阀30的运行稳定性。

此外，相较于未开设槽沟132的情况下，阀片32会与管槽11的内壁抵接而导致无法将管槽11完全阻挡；本申请中通过开设槽沟132，使得阀片32在沿阀片通孔12的轴线方向运动过程时，能够运动至阀片32的顶部与槽沟132的底壁贴合抵接，此时阀片32完全阻挡管槽11，以保证阀片32能够通过挤压将支路软管110完全截流，以增加夹管阀30的可靠性。

驱动件31可以为电机或气缸等动力组件。在图6所示的实施例中，驱动件31为气缸，气缸包括拉伸弹簧311、壳体312以及底部支撑件313，其中，壳体312固设于底部支撑件313，拉伸弹簧311一端与底部支撑件313固设，另一端与阀片32固设，阀片32位于壳体312内部分与壳体312的内壁完全抵接并滑动连接，壳体312表面开设有接口，用于与气泵连通；

当需要阻断软管100流通时，气泵开始向气缸内充入气体，气体推动阀片32克服拉伸弹簧311的拉力向远离驱动件31的方向运动，直至夹紧软管100；

反之当需要软管100通流时，气泵停止进气，阀片32在拉伸弹簧311的拉力作用下向靠近驱动件31方向运动至复位，此时软管100通流。

此外，气缸的接口面均背离阀头10的中心，且任意相邻两个气缸的接口面互相垂直；通过将气缸接气口背离阀头10的中心开设，以使得即使各气缸之间间距较小的情况下，由于接气口朝向外侧，各气缸的接气口插接的气管也不会相互干涉，从而使得各气缸之间不再需要为气管等部件预留空间，降低了对各气缸之间预留间隙的要求；

而通过将任意相邻两个气缸的接口面互相垂直，以使得任意两个相邻的气缸的靠近侧端面互相平行，即相邻两个气缸之间能够紧密排布，从而减小了各气缸之间的间距，达到了减小夹管阀阀组整体体积的效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种切换用夹管阀阀头，其特征在于，包括阀头（10）；

所述阀头（10）贯穿开设有至少两个管槽（11），每一所述管槽（11）的两个贯穿口分别位于所述阀头（10）的两个相邻的侧面（1），且所述阀头（10）的一对相邻的所述侧面（1）至多开设一个所述管槽（11），所述管槽（11）朝向该两个相邻的所述侧面（1）所形成的棱线（2）方向开口；

所述管槽（11）的中心线（4）与对应的所述棱线（2）之间的间距为6.7mm~19.3mm；

所述阀头（10）的第一端面（3）还开设有至少两个阀片通孔（12），所述管槽（11）与所述阀片通孔（12）一一对应且连通。

2.根据权利要求1所述的切换用夹管阀阀头，其特征在于，所述管槽（11）的所述中心线（4）与对应的两个相邻所述侧面（1）所成的夹角角度相同。

3.根据权利要求2所述的切换用夹管阀阀头，其特征在于，所述阀头（10）为长方体，所述管槽（11）的所述中心线（4）与对应的所述侧面（1）之间的夹角为45°。

4.根据权利要求3所述的切换用夹管阀阀头，其特征在于，所述阀头（10）的所述第一端面（3）呈正方形且所述阀头（10）开设有四个管槽（11）。

5.根据权利要求4所述的切换用夹管阀阀头，其特征在于，任意两个相邻的所述管槽（11），其内壁沿相互靠近方向形成的第一条交汇线位于所述侧面（1）。

6.根据权利要求1所述的切换用夹管阀阀头，其特征在于，所述管槽（11）的直径范围为12.7mm~25.4mm。

7.根据权利要求6所述的切换用夹管阀阀头，其特征在于，所述管槽（11）的直径为25.4mm，所述中心线（4）与对应的所述棱线（2）之间的间距为19.3mm。

8.一种夹管阀阀组，其特征在于，包括基板（20）、多个夹管阀（30）以及如权利要求1~7中任意一项所述的切换用夹管阀阀头；

所述第一端面（3）与所述基板（20）的一侧固定连接，所述夹管阀（30）固设于所述基板（20）的另一侧且与所述阀片通孔（12）一一对应，所述夹管阀（30）的一端贯穿所述基板（20）与所述阀片通孔（12）至所述管槽（11）内。

9.根据权利要求8所述的夹管阀阀组，其特征在于，所述夹管阀（30）包括驱动件（31）以及阀片（32），所述驱动件（31）固设于所述基板（20），所述阀片（32）贯穿所述基板（20）与所述阀片通孔（12）至所述管槽（11）内。

10.根据权利要求9所述的夹管阀阀组，其特征在于，所述驱动件（31）为气缸，所述气缸的接口面均背离所述阀头（10）的中心，且任意相邻两个所述气缸的接口面互相垂直。

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