CN205978613U - 一种小型化膜阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及阀门技术领域，具体公开了一种小型化膜阀，包括上阀体、下阀体以及夹在上下阀体之间的柔性膜；所述上下阀体通过多个螺丝相连接；所述上下阀体上还设置有阀门系统，包括：连接器，所述连接器安装于上阀体上，且贯穿于所述上阀体并与上阀体内置的空气管路相连接；所述空气管路延伸至柔性膜的上表面；所述连接器中心为通孔，所述通孔连通空气管路；所述下阀体设置有流体管路；所述流体管路的中部位置呈弯曲面，两侧呈方形管路延伸至管路出口；所述上下阀体外侧面设置有与所述管路出口相对应的接口表面；所述接口表面使管路出口与外管路相连接。本实用新型的部件构成简单，易于拆卸，可以组合，方便维修和彻底清洁。

Description

一种小型化膜阀

技术领域

本实用新型涉及阀门技术领域，具体涉及一种小型化膜阀。

背景技术

微型自动化实验室膜阀设备(例如，在生物或生物工程领域)需要容易组合成更大设备、具备安全并且容易使用、容易清洁的一系列处理功能。膜阀设备典型的处理功能包括储存液体、传送液体、在不同的液体管路之间切换、在反应器内催化生物物质、加热、冷却、与电流或者电磁辐射相互作用。

现有的小型化膜阀设计的主要缺点在于：首先，不容易组合成具有低流体滞留的紧凑装置。其次，本领域的很多阀门采用手动操作，即使有些自动操作的阀门，往往也比较复杂，操作起来相当困难。

不难看出，现有技术中用于生物和生物工程实验的微型自动化膜阀已经无法满足需求。

实用新型内容

有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种容易清洁、方便维修，并且不会引入杂质的小型化膜阀。

为实现上述目的，本实用新型采取以下的技术方案：

本实用新型的小型化膜阀，包括上阀体、下阀体以及夹在上下阀体之间的柔性膜；所述上下阀体通过多个螺丝相连接；所述上下阀体上还设置有阀门系统；

所述阀门系统包括：连接器，所述连接器安装于上阀体上，下端穿入所述上阀体并与上阀体内置的空气管路相连接；所述空气管路延伸至柔性膜的上表面；所述连接器中心为通孔，所述通孔连通空气管路；所述下阀体设置有流体管路；所述流体管路的中部位置呈弯曲面，两侧呈方形管路延伸至管路出口；

所述上下阀体外侧面设置有与所述管路出口相对应的接口表面；所述接口表面使管路出口与外管路相连接。

进一步的，所述多个螺丝的位置设置为尽量贴近弯曲表面，以确保上下阀体保持良好的密封。

进一步的，所述阀门系统设置为单路阀门或多路阀门。

进一步的，所述多路阀门的各支路中心设置有至少一个屏障。

进一步的，所述屏障包括嵌入限制部件或者将柔性膜局部加厚刚性化设置。

进一步的，所述下阀体设置有凹槽，用于嵌入屏障；或者所述局部加厚刚性化的柔性膜直接突出到所述上阀体中作为屏障。

进一步的，多个相同所述阀门系统相互串联成组合阀门系统。

进一步的，所述组合阀门系统相连接的接口表面处设置有密封元件。

进一步的，所述组合阀门系统连接间的薄膜边缘设置翻折凸缘，所述翻折凸缘翻折后与所述上阀体接口表面相贴合，并且使用密封元件密封固定；

或者所述流体管路设置成状的弯折型，流体经过一个弯折路径进出流体管路。

进一步的，所述上阀体或下阀体上还设置有凸出部，所述凸出部可以限定上下阀体间的间隙。

进一步的，所述空气管路与所述柔性膜相连处设置有空腔。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型的部件构成简单，易于拆卸，方便维修和彻底清洁。

2、本实用新型容易组合，以形成更复杂的组件；自动化控制，使用便捷。

附图说明

图1为本实用新型小型化膜阀单路阀门的剖视图；

图2为本实用新型小型化膜阀单路阀门的俯视图；

图3为本实用新型小型化膜阀单路阀门的分解示意图；

图4为本实用新型小型化膜阀单路阀门的下阀体结构示意图；

图5为本实用新型小型化膜多路阀门的阀剖视图；

图6为本实用新型小型化膜阀多路阀门的俯视图；

图7为本实用新型小型化膜阀多路阀门的分解示意图；

图8为本实用新型小型化膜阀多路阀门的下阀体结构示意图；

图9为本实用新型小型化膜阀多路阀门组合的剖视图；

图10为本实用新型小型化膜阀多路阀门组合的俯视图；

图11为增加有翻折凸缘的柔性膜示意图；

图12为具有翻折凸缘的柔性膜的多路阀门组合的小型化膜阀剖视图；

图13为小型化膜阀的流体管路设计成弯折部结构的剖视图；

图14为增设有屏障的小型化膜阀俯视图；

图15为图14中的A-A处剖视图；

图16为设计成局部加厚并刚性化设置柔性膜嵌入上阀体的图14中的A-A处的剖视图；

图17为下阀体设置有凸出部的小型化膜阀剖视图；

图18为上阀体设置有空腔的小型化膜阀剖视图；

图19为作为微型泵使用的小型化膜阀俯视图。

附图标记：1、下阀体；2、柔性膜；3、上阀体；4、连接器；5、螺丝；6、空气管路；7、流体管路；71、第一流体管路；72、第二流体管路；73、第三流体管路；74、第四流体管路；8、弯曲表面；90、第一接口表面；91、第二接口表面；92、第三接口表面；93、第四接口表面；94、第五接口表面；95、第六接口表面；10、密封元件；11、翻折凸缘；12、屏障；13、凹槽；14、凸出部；15、空腔；16、内截面；170、第一路径；171、第二路径；172、第三路径；173、第四路径。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合具体实施例以及附图对本实用新型作进一步介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。本实用新型小描述了设计可以切换流体路径或者传送流体的微型元件的解决方案。在本说明书中，术语“流体”表示液体、固体悬浮液或气体。

实施例1

如图1-4所示，本实用新型的小型化膜阀为单路阀门，包括上阀体3、下阀体1以及夹在上下阀体之间的柔性膜2，所述薄柔性膜2可以为生橡胶或硅橡胶等材质；所述上下阀体通过四个螺丝5相连接；四个所述螺丝5的位置均匀排布在两个对角方向上，设置为尽量贴近弯曲表面8，以确保上下阀体保持良好的密封。

所述上下阀体上设置有阀门系统，所述阀门系统包括：连接器4，所述连接器4安装于上阀体3上，并且上端突出所述上阀体3上方，下端穿入所述上阀体3与上阀体3内置的空气管路6相连接，所述空气管路6延伸至柔性膜2的上表面；所述连接器4中心为通孔，所述通孔连通空气管路6；所述下阀体1设置有用于流体流动的流体管路7；所述流体管路7的中部位置呈弯曲面8，所述弯曲面8用于柔性膜2受压时延伸进入到弯曲面8内，以防止受到流体管路7的边缘摩擦导致损坏；所述上下阀体两侧面设置有与所述管路出口相对应的第一接口表面90和第二接口表面91；所述接口表面使管路出口与外管路相连接。

当给上阀体3的连接器4中引入增压的空气时，空气管路6的内压增大，空气管路6内的压力超过在流体管路7的弯曲面8内部的压力时，柔性膜2延伸到弯曲面8内。通过柔性膜2延伸到流体管路7内，影响流体管路7内的流体流动，当空气管路6内的空气压力足够高，则阻断流体管路7内的流体流动，即通过给连接器4施加足够高的空气压力，可以关闭管路7的通路。

当释放空气压力时，柔性膜2试图恢复其原来的松弛状态，流体管路7导通。该运动能够在流体管路7内产生小吸力，可以利用该吸力来组合一系列阀门，以形成微型泵。通过在上阀体3的空气管路6内抽真空，还可以增大吸力。

实施例2

如图5-8所示，为本实用新型的小型化膜阀为多路阀门，包括上阀体3、下阀体1以及夹在上下阀体之间的柔性膜2；所述上下阀体通过四个螺丝5相连接；所述四个螺丝5的位置均匀排布在两个对角方向上，设置为尽量贴近弯曲表面8，以确保上下阀体保持良好的密封。

所述上下阀体上设置有阀门系统；所述阀门系统呈十字形排布成多路，所述下阀体1设置有四个流体管路7，分别为第一流体管路71，第二流体管路72，第三流体管路73，第四流体管路74，所述四个流体管路于十字中心处相互连通；下阀体1侧面上设置有与四个所述流体管路7相对应的接口表面，分别为第三接口表面92，第四接口表面93，第五接口表面94和第六接口表面95；四个所述连接器4、空气管路6、流体管路7的结构设置方式均与上述实施例1设置相同。

本实施例通过在该装置的顶部的一个或多个连接器4通入压缩空气，可以关闭一个或多个管路流体，用于控制流体流动，实现不同流体路径的导通或关闭。

作为进一步的改善方案，所述多路阀门各支路中心设置有至少一个屏障12(如图14所示)。所述屏障12包括嵌入限制部件或者将柔性膜2局部加厚并刚性化设置。所述屏障12的设置可以防止柔性膜2延伸到流体管路7的窄截的方形管路内，并且可以防止压缩空气从一个空气管路6流入任何相邻的空气管路6内。

所述下阀体1还设置有凹槽13(如图15所示)，用于将屏障12嵌入凹槽13中；或者所述局部加厚刚性化的柔性膜2直接突出到所述上阀体3中(如图16所示)作为屏障12。

实施例3

如图9和图10，示出了本实用新型的小型化膜阀为多路阀门组合，由两个实施例2中多路阀门的小型化膜阀相串联得到，在两个小型化膜阀连接的接口表面处设置有密封元件10，以使组合阀门系统的连接处形成紧密连接。

作为进一步的改善方案，所述组合阀门系统连接间的柔性膜2边缘设置翻折凸缘11(如图11-12所示)，所述翻折凸缘11翻折后与所述上阀体3接口表面相贴合，并且由密封元件10固定；翻折凸缘11与接口表面接触，以防止流体从柔性膜2与上阀体3之间的缝隙进入到空气管路6中。

或者不设置翻折凸缘11，而是将下阀体1中的所述流体管路7管路形状设计成的弯折型(如图13所示)，流体经过一个弯折路径进出流体管路7，由于柔性膜2延伸至上阀体3的边缘处，流体无法穿过柔性膜2进入上阀体3的空气管路6中。

作为进一步改善方案，为适应不同厚度柔性膜2应用，所述上阀体3或下阀体1上，位于所述上下阀体相对接的表面上还设置有凸出部14(如图17所示)，所述凸出部14可以限定上下阀体间的间隙，从而限定弹性柔性膜2的压缩。

作为进一步的改善方案，如图18所示，所述空气管路6与所述柔性膜2相连处设置有空腔15，以增强该装置将流体拉入其主体内的能力。通过给管路6和空腔15施加真空吸力，柔性膜2缩回空腔15内，从而放大流体管路7的路径内截面16的体积。

实施例4

如图19及下表1所示，本实用新型还可以设计为微型泵装置来使用。以下实例为将流体从第三接口表面92输送至第五接口表面94的连续过程，为实现该功能，其施压过程如表1：

表1

其中，开始1为第一路径170至第四路径173均施加有压力，即所有流体管路为关闭状态。依次打开第一路径170、第二路径171、第三路径172，当打开第四路径173时，先关闭第一路径170，此时右边流体到达第五接口表面94，然后打开第一路径170、关闭第二路径171，再打开第二路径171、关闭第三路径172，依次重复上述操作，即可以连续循环地将流体由第三接口表面92输送至第五接口表面94；当需要停止微型泵的输送过程时，首先将第一路径170关闭，然后依次关闭后续路径即可。

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

Claims (11)

1.一种小型化膜阀，其特征在于，包括上阀体、下阀体以及夹在上下阀体之间的柔性膜；所述上下阀体通过多个螺丝相连接；所述上下阀体上还设置有阀门系统；

所述阀门系统包括：连接器，所述连接器安装于上阀体上，下端穿入所述上阀体并与上阀体内置的空气管路相连接；所述空气管路延伸至柔性膜的上表面；所述连接器中心为通孔，所述通孔连通空气管路；所述下阀体设置有流体管路；所述流体管路的中部位置呈弯曲面；

所述上下阀体外侧面设置有与所述管路出口相对应的接口表面；所述接口表面使管路出口与外管路相连接。

2.根据权利要求1所述的小型化膜阀，其特征在于，所述多个螺丝的位置设置为尽量贴近弯曲表面，以确保上下阀体保持良好的密封。

3.根据权利要求1所述的小型化膜阀，其特征在于，所述阀门系统设置为单路阀门或多路阀门。

4.根据权利要求3所述的小型化膜阀，其特征在于，所述多路阀门的各支路中心设置有至少一个屏障。

5.根据权利要求4所述的小型化膜阀，其特征在于，所述屏障包括嵌入限制部件或者将柔性膜局部加厚刚性化设置。

6.根据权利要求5所述的小型化膜阀，其特征在于，所述下阀体设置有凹槽，用于嵌入屏障12；

或者所述局部加厚刚性化的柔性膜直接突出到所述上阀体中作为屏障。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的小型化膜阀，其特征在于，多个相同所述阀门系统相互串联成组合阀门系统。

8.根据权利要求7所述的小型化膜阀，其特征在于，所述组合阀门系统相连接的接口表面处设置有密封元件。

9.根据权利要求8所述的小型化膜阀，其特征在于，所述组合阀门系统连 接间的薄膜边缘设置翻折凸缘，所述翻折凸缘翻折后与所述上阀体接口表面相贴合，并且使用密封元件密封固定；

或者所述流体管路设置成弯折型，流体经过一个弯折路径进出流体管路。

10.根据权利要求1所述的小型化膜阀，其特征在于，所述上阀体或下阀体上还设置有凸出部，所述凸出部可以限定上下阀体间的间隙。

11.根据权利要求1所述的小型化膜阀，其特征在于，所述空气管路与所述柔性膜相连处设置有空腔。