CN218358247U - 一种自排式真空气液分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气液分离技术领域，尤其涉及一种自排式真空气液分离器。在过滤杯内设有离心结构，所述离心结构包括导流盘，所述导流盘上设有多个沿所述导流盘周向均匀分布的导流通道，使得废气从进气口进入后经过导流盘上的导流通道旋转起来，获得离心力，使废气中密度更大的电解液被甩出，电解液顺着过滤杯的内杯壁往下流，而废气中的气体则通过滤芯上的滤孔进入滤芯内部，再由出气口排出。通过离心结构和滤芯两道分离结构，可提升气液分离效果。

Description

一种自排式真空气液分离器

技术领域

本实用新型涉及气液分离技术领域，尤其涉及一种自排式真空气液分离器。

背景技术

目前锂电行业的化成工序中会出现含有电解液的废气，需要气液分离器将电解液回收。然而，现有的真空气液分离设备中，由于过滤方式仅有一个滤芯，会出现过滤不彻底，由于长期浸泡电解液，底部阀体会出现关不死的情况。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种自排式真空气液分离器，可提升气液分离效果。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种自排式真空气液分离器，包括过滤杯和储液杯，所述过滤杯设于储液杯上方且所述过滤杯与储液杯相连通，所述过滤杯的上端部设有进气口和出气口，所述过滤杯内设有滤芯，所述过滤杯内还设有离心结构，所述离心结构包括导流盘，所述导流盘上设有多个沿所述导流盘周向均匀分布的导流通道，所述导流通道一端与进气口连通，所述导流通道另一端与滤芯外部连通，所述滤芯内部与出气口连通。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的一种自排式真空气液分离器，在过滤杯内设有离心结构，所述离心结构包括导流盘，所述导流盘上设有多个沿所述导流盘周向均匀分布的导流通道，使得废气从进气口进入后经过导流盘上的导流通道旋转起来，获得离心力，使废气中密度更大的电解液被甩出，电解液顺着过滤杯的内杯壁往下流，而废气中的气体则通过滤芯上的滤孔进入滤芯内部，再由出气口排出。通过离心结构和滤芯两道分离结构，可提升气液分离效果。

附图说明

图1为本实用新型的自排式真空气液分离器的结构示意图；

图2为本实用新型的自排式真空气液分离器的正视图；

图3为本实用新型的自排式真空气液分离器的A-A处的剖视图；

图4为本实用新型的自排式真空气液分离器的结构分解图；

图5为本实用新型的气控隔膜阀的结构分解图；

图6为本实用新型的气控隔膜阀的剖视图；

图7为本实用新型的气控隔膜阀的侧视图；

图8为本实用新型的气控隔膜阀的仰视图；

图9为本实用新型的气控隔膜阀的部分结构分解图；

图10为图6中B处的放大图；

图11为本实用新型的气控隔膜阀的隔膜本体的结构示意图；

图12为本实用新型的气控隔膜阀的隔膜本体的剖视图；

图13为图12中A处的放大图；

图14为本实用新型的气控隔膜阀的结构示意图；

图15为本实用新型的气控隔膜阀的侧视图；

图16为图15中A-A处的剖视图；

图17为图14的气控隔膜阀的结构分解图；

标号说明：

1、阀体；11、阀口；111、环形凹槽；12、导流面；13、出液孔；

2、气动控制腔体；

21、阀芯；211、隔膜本体；212、密封体；2121、封闭腔体；2122、金属压片；2123、第一通孔；2124、第二通孔；2125、第三通孔；2126、第二环形凹槽；2127、密封环；2128、突出部；

213、形变部；214、凸缘；215、环形突出部；216、第二皮碗；217、弹簧；

22、凹槽；221、滑动轴承；222、挡板；223、缩径边沿；

23、端盖；

24、阀芯前导向块；241、泄压口；242、内环形凹槽；243、第一皮碗；244、外环形凹槽；245、O型圈；246、环形边沿；247、气控口；

25、隔膜固定螺钉；26、磁环；27、垫圈；28、磁性开关；29、条形通槽；

3、缩口空间；

4、过滤杯；41、进气口；42、出气口；43、滤芯；44、连通口；

5、储液杯；51、破真空口；

6、气缸；61、长杆；62、密封体；

7、导流盘；71、导流通道；72、伞形件；

8、活动接头；

91、阀体；92、隔膜盖；93、橡胶隔膜；94、气缸。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1-图17，本实用新型提供的一种自排式真空气液分离器，包括过滤杯和储液杯，所述过滤杯设于储液杯上方且所述过滤杯与储液杯相连通，所述过滤杯的上端部设有进气口和出气口，所述过滤杯内设有滤芯，所述过滤杯内还设有离心结构，所述离心结构包括导流盘，所述导流盘上设有多个沿所述导流盘周向均匀分布的导流通道，所述导流通道一端与进气口连通，所述导流通道另一端与滤芯外部连通，所述滤芯内部与出气口连通。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的一种自排式真空气液分离器，在过滤杯内设有离心结构，所述离心结构包括导流盘，所述导流盘上设有多个沿所述导流盘周向均匀分布的导流通道，使得废气从进气口进入后经过导流盘上的导流通道旋转起来，获得离心力，使废气中密度更大的电解液被甩出，电解液顺着过滤杯的内杯壁往下流，而废气中的气体则通过滤芯上的滤孔进入滤芯内部，再由出气口排出。通过离心结构和滤芯两道分离结构，可提升气液分离效果。

进一步的，所述导流通道另一端处设有伞形件且所述伞形件套设于所述滤芯的上部。

由上述描述可知，伞形件呈喇叭状，经过导流通道的废气在伞形件的作用下进一步离心，实现更好的气液分离。

进一步的，所述过滤杯的上端外部设有气缸，所述气缸的输出轴上设有同轴设置的长杆，所述长杆位于所述过滤杯内且沿滤芯的轴向从滤芯一端穿入至滤芯另一端穿出，所述长杆穿出滤芯另一端的端部套设有密封体，所述过滤杯的下端部设有与储液杯连通的连通口，所述密封体与所述连通口相适配。

由上述描述可知，通过上述结构设计，可通过气缸驱动，带动长杆上的密封体与连通口配合，实现连通口的开启和封闭功能，即实现过滤杯与储液杯之间的相互独立。现有的过滤杯和储液杯之间使用的是手动球阀控制，由于工况上时间是长时间才开闭一次，导致手动球阀需要很大力气才能打开；控制上底部阀体由于是球阀的运动形式，结合现场液体是电解液的工况，长时间使用后会出现开闭不稳定的情况。使用本方案可改善此问题。并且上述结构可实现在气液分离过程中进行取液操作，即两者可同时进行且相互不受影响。

进一步的，所述密封体为橡胶锥塞。

由上述描述可知，橡胶锥塞材质为EPDM，耐腐蚀，且具有一定弹性，能够与同为锥形的连通口紧密配合。

进一步的，所述储液杯的上部设有破真空口，所述储液杯的下部设有排液口，所述排液口处设有气控隔膜阀，所述过滤杯与储液杯可拆连接。

由上述描述可知，通过上述结构设计，可实现在气液分离过程中进行取液操作，即两者可同时进行且相互不受影响。

进一步的，所述过滤杯下部侧壁表面设有外螺纹，所述储液杯上部侧壁表面设有与所述外螺纹相配合的内螺纹。

由上述描述可知，通过上述结构设计，实现过滤杯与储液杯可拆连接，且拆装方便。

进一步的，所述储液杯的下部连接有活动接头，所述气控隔膜阀设于活动接头的中部，所述排液口位于活动接头的下部。

由上述描述可知，通过上述结构设计，活动接头用于控制气控隔膜阀的隔膜阀体和储液杯之间的轴向角度。

进一步的，所述气控隔膜阀包括两端具有开口的阀体和一端具有开口的气动控制腔体；所述阀体的中部上设有阀口，所述气动控制腔体的开口端与所述阀口对接形成T字形结构；所述阀体的开口的口径范围为6mm-25mm，所述阀体内的中部设有导流面和设于所述导流面上的出液孔，所述出液孔的轴向与阀体的轴向相垂直，所述阀口对应出液孔位置设置且所述阀口与所述出液孔同轴设置，所述出液孔的通径范围为6mm-20mm；

所述气动控制腔体内设有同轴设置且可沿轴向滑动的阀芯，所述阀芯的中部与气动控制腔体内侧壁抵接，所述阀芯朝向阀口的一端部上设有柔性的隔膜本体，所述隔膜本体包括位于中心的密封体、连接于所述密封体外沿的形变部和连接于形变部外沿的凸缘，所述阀体的阀口处与气动控制腔体的开口端面之间形成容纳所述凸缘的缩口空间；所述气动控制腔体与其一端开口相对的另一端内侧面上设有凹槽，所述凹槽内侧壁嵌设有滑动轴承，所述阀芯远离阀口的一端伸入所述凹槽内且与滑动轴承相配合。

由上述描述可知，通过上述结构设计，采用大口径的阀体，由传统的5mm增大至6mm-25mm，以及出液孔的大通径，由传统的5mm增大至6mm-20mm，以满足粘度大的电解液张力大对电解液流动的影响；并且在阀体内的中部设有导流面和设于所述导流面上的出液孔，所述出液孔的轴向与阀体的轴向相垂直，导流面设计成导流斜面结构，以方便电解液的流出；出液孔与外部的气动控制腔体内阀芯相配合，通过阀芯来控制出液孔的通与闭，阀口靠近出液孔，尽可能的缩短液体流动的距离，以及改变其流动的方向，以防造成电解液积液、结晶，产生的堵塞现象，同时利于电解液定量注液的精确控制；再则大通径会使整个控制阀内部的液压增大，对隔膜本体的气密性提出更高的要求，而通过优化隔膜本体的具体结构，包括位于中心的密封体、连接于所述密封体外沿的形变部和连接于形变部外沿的凸缘，以及由阀体的阀口处与气动控制腔体的开口端面之间形成容纳所述凸缘的缩口空间，使得阀芯动作过程中会带动隔膜做往复移动时，隔膜本体的密封体移动，形变部发生相应形变，而凸缘始终被限制在该缩口空间内，即隔膜边沿与气动控制腔体内侧壁不会发生摩擦，进而确保了其密封性要求，使得气液分离效果得以保证。再通过所述气动控制腔体与其一端开口相对的另一端内侧面上设计凹槽，并所述凹槽内侧壁嵌设有滑动轴承，所述阀芯一端伸入所述凹槽内且与滑动轴承相配合，阀芯在气动控制腔体内沿轴向移动的过程中，所述阀芯一端保持与滑动轴承相配合，以此来限制阀芯一端部发生偏移，从而也可以进一步减少阀芯与气动控制腔体之间的摩擦力，降低损耗，以提高了阀芯运动的同心度以及密封性。

进一步的，所述阀芯上套设有阀芯前导向块且所述阀芯前导向块位于隔膜本体与阀芯的中部之间，所述气动控制腔体的侧壁上设有气控口且所述气控口位于阀芯前导向块与阀芯的中部之间，所述阀芯前导向块上设有泄压口，所述泄压口使得隔膜本体和阀芯前导向块之间的空间与气动控制腔体外部连通。

由上述描述可知，通过在位于隔膜本体与阀芯的中部之间的阀芯前导向块上设有泄压口且所述泄压口使得隔膜本体和阀芯前导向块之间的空间与气动控制腔体外部连通，避免阀芯多次反复运动后隔膜本体和阀芯前导向块之间产生的背压，进而确保阀芯的气密性。

进一步的，所述阀芯前导向块朝向阀口的一端面的边缘上具有朝向阀口方向延伸的环形边沿，所述阀体的阀口外围设有第一环形凹槽，所述环形边沿的端面与所述第一环形凹槽之间具有间距且共同形成所述缩口空间。

由上述描述可知，通过上述结构设计，实现在装配时，由阀芯前导向块的环形边沿的端面与位于阀体的阀口外围的第一环形凹槽之间具有间距且共同形成所述缩口空间。

进一步的，所述开口的口径为14mm，所述出液孔的通径为10mm，所述导流面与阀体的轴向所成夹角为38°。

由上述描述可知，经实验得出，开口口径为14mm，出液孔的通径为10mm，增大了单面积的流通量。所述导流面与阀体的轴向所成夹角为38°，利于导流，同时也利于流速的控制。

进一步的，所述阀芯前导向块与阀芯接触的内侧壁上设有至少两个内环形凹槽，每个所述内环形凹槽内嵌设有与阀芯抵接的第一皮碗；所述阀芯的中部与气动控制腔体内侧壁抵接处具有环形突出部，所述环形突出部上设有第二皮碗，所述第二皮碗的外侧壁与气动控制腔体内侧壁抵接。

由上述描述可知，通过上述结构设计，确保阀芯前导向块与阀芯之间的密封性以及确保阀芯的中部与气动控制腔体内侧壁之间的密封性。

进一步的，所述密封体的中心处一体成型一封闭腔体，所述封闭腔体内部嵌设有金属压片。

由上述描述可知，改变了原有的金属压片的装配方式，将位于隔膜本体中心处的密封体一体成型一封闭腔体，所述封闭腔体内部嵌设有金属压片，即为将金属压片完全包裹于封闭腔体内，无论隔膜朝哪一侧方向移动，金属压片与封闭腔体均始终保持紧密贴合在一起，不受阀芯移动影响了隔膜中部的结构强度，这样能够提高隔膜的密封性。

进一步的，还包括隔膜固定螺钉；所述密封体对应封闭腔体的两端面均设有通孔，分别为第一通孔和第二通孔；所述第一通孔的孔径小于第二通孔的孔径，所述金属压片的中心位置设有第三通孔，所述第三通孔的孔径小于第一通孔的孔径，所述第一通孔、第三通孔和第二通孔同轴设置，隔膜固定螺钉一端依次穿过第一通孔、第三通孔和第二通孔后与设于阀芯朝向阀口的一端部上的安装孔固定连接。

由上述描述可知，通过上述结构设计，实现将隔膜本体固定于阀芯上，从而隔膜本体能够跟随阀芯移动。

进一步的，所述密封体对应第一通孔所在端面上设有环绕所述第一通孔设置的第二环形凹槽，所述隔膜固定螺钉另一端设有环形凸缘且所述环形凸缘嵌入所述第二环形凹槽中。

由上述描述可知，通过上述结构设计，隔膜与隔膜固定螺钉压的紧端面有一个凹形的槽形结构，相应的固定螺钉压紧端面有一个凸缘结构，隔膜固定螺钉依次穿过隔膜中心、隔膜压片、弹垫与阀芯的中孔连接，同时隔膜固定螺钉压紧端面的凸缘结构嵌入隔膜的凹形槽内，此结构在隔膜与隔膜固定螺钉之间的密封之外，还可以防止隔膜在开、闭过程中脱出隔膜固定螺钉压紧面，造成的不密封，大大提高了隔膜工作的可靠性和稳定性。

进一步的，所述隔膜与所述隔膜固定螺钉另一端之间的接触面上设有多条呈半圆形的密封环。

由上述描述可知，隔膜与隔膜固定螺钉之间的压紧面均设有多条的半圆形的密封环，以增加之间的密封性。

进一步的，所述凹槽的槽底设有挡板，所述凹槽的槽宽与滑动轴承的外径相适配，所述凹槽的槽口处设有缩径边沿，所述缩径边沿的宽度与滑动轴承的内径相适配。

由上述描述可知，凹槽的槽底设有挡板，对阀芯的端部起到缓冲保护作用。通过上述结构设计，滑动轴承被嵌设于凹槽的内侧壁上，且由于在凹槽的槽口处设置缩径边沿，使得滑动轴承不会脱离出来，并且所述缩径边沿的宽度大于滑动轴承的内径，即在阀芯安装时，利于将其端部深入至滑动轴承内。

进一步的，所述阀芯上套设有磁环，所述阀芯的中部具有环形突出部，所述阀芯上套设有垫圈，所述环形突出部一侧面和垫圈分别与磁环的两侧面接触以夹持所述磁环；

所述气动控制腔体的外侧壁上设有磁性开关且所述磁性开关对应注液控制阀的触发位置设置。

由上述描述可知，通过上述结构设计，垫圈在其弹性作用下抱紧阀芯，即通过环形突出部和垫圈共同夹持的方式将磁环固定在阀芯上，并随着阀芯移动，无需采用黏胶、螺丝等紧固方式，便于快速装配。

进一步的，所述气动控制腔体的外侧壁上设有沿其轴向延伸的条形通槽，所述条形通槽的宽度与磁性开关的宽度相适配；所述磁性开关上设有弹性件，所述弹性件与条形通槽的槽底抵接。

由上述描述可知，通过上述结构设计，磁性开关可以装配在条形通槽的任意位置，实现检测位可调。通过弹性件与条形通槽的槽底抵接，使得磁性开关能够安装在条形通槽内，按压磁性开关使得弹性件压缩时即可调节磁性开关在条形通槽内的位置，松开磁性开关使得弹性件弹性展开时即可使磁性开关紧固在条形通槽内。

进一步的，所述条形通槽的数量为两条，且两条所述条形通槽相互平行设置，两个所述磁性开关分别位于两条所述条形通槽内且分别对应注液控制阀的不同触发位置设置。

由上述描述可知，通过上述结构设计，可设置两个磁性开关，分别检测两个不同的触发位置。

进一步的，所述条形通槽在轴向的两端中一端为闭口，另一端为敞口，所述条形通槽靠近敞口一端的槽宽大于所述条形通槽靠近闭口一端的槽宽。

由上述描述可知，通过上述结构设计，便于磁性开关的装配。

进一步的，还包括套设于阀芯上的弹簧，所述弹簧一端与垫圈远离磁环的一侧面抵接，所述弹簧另一端与凹槽的槽口边沿抵接。

由上述描述可知，通过上述结构设计，使得阀芯朝凹槽一侧移动时，压缩弹簧，使其具有一定的回复力，利于复位。

进一步的，所述气控隔膜阀包括两端具有开口的阀体、隔膜盖、隔膜和气缸；所述阀体的中部上设有阀口，所述隔膜盖一端与阀口连接，所述隔膜盖另一端与气缸的缸体连接，所述隔膜位于隔膜盖内部且设于气缸的驱动杆的自由端上，所述隔膜与阀口内的流道口相配合。

由上述描述可知，通过上述结构设计，以较为简易的结构实现排液口的控制。

请参照图1-图17，本实用新型的实施例一为：

本实用新型提供的一种自排式真空气液分离器，包括过滤杯4、储液杯5和气缸6，所述过滤杯4设于储液杯5上方且所述过滤杯4与储液杯5相连通，在本实施例中，过滤杯和储液杯的内腔均呈圆柱体，所述过滤杯与储液杯同轴设置，所述过滤杯4的上端部相对两侧分别设有进气口41和出气口42，进气口与外置的废气管道连通，所述气缸6设置在过滤杯的上端外部，所述气缸6的输出轴上设有同轴设置的长杆61，即竖直向下设置；

所述过滤杯4内设有滤芯43和离心结构，所述滤芯与过滤杯同轴设置，所述长杆61位于所述过滤杯内且沿滤芯的轴向从滤芯一端穿入至滤芯另一端穿出，所述长杆穿出滤芯另一端的端部套设有密封体62，所述过滤杯4的下端部设有与储液杯连通的连通口44，所述密封体62与所述连通口44相适配。所述密封体为橡胶锥塞。橡胶锥塞材质为EPDM，耐腐蚀，且具有一定弹性，能够与同为锥形的连通口紧密配合。

在本实施例中，所述离心结构包括导流盘7，所述导流盘上设有多个沿所述导流盘周向均匀分布的导流通道71，所述导流通道一端与进气口连通，所述导流通道另一端与滤芯外部连通，所述滤芯内部与出气口连通。导流通道由两个侧壁和一个倾斜底面组成，两个侧壁竖直设置，倾斜底面的两侧边与两个侧壁的底边连接。

所述导流通道另一端处设有伞形件72且所述伞形件72套设于所述滤芯43的上部。伞形件呈喇叭状，经过导流通道的废气在伞形件的作用下进一步离心，实现更好的气液分离。通过气缸驱动，带动长杆上的密封体与连通口配合，实现连通口的开启和封闭功能，即实现过滤杯与储液杯之间的相互独立。现有的过滤杯和储液杯之间使用的是手动球阀控制，由于工况上时间是长时间才开闭一次，导致手动球阀需要很大力气才能打开；控制上底部阀体由于是球阀的运动形式，结合现场液体是电解液的工况，长时间使用后会出现开闭不稳定的情况。使用本方案可改善此问题。并且上述结构可实现在气液分离过程中进行取液操作，即两者可同时进行且相互不受影响。

所述储液杯5的上部设有破真空口51，在不停机排液工况下，破真空口可选择手动拔插柱塞。所述储液杯的下部设有排液口，所述排液口处设有气控隔膜阀，所述过滤杯与储液杯可拆连接。具体的，所述过滤杯下部侧壁表面设有外螺纹，所述储液杯上部侧壁表面设有与所述外螺纹相配合的内螺纹。通过上述结构设计，实现过滤杯与储液杯可拆连接，且拆装方便。并且可实现在气液分离过程中进行取液操作，即两者可同时进行且相互不受影响。

所述储液杯5的下部连接有活动接头8，所述气控隔膜阀设于活动接头的中部，所述排液口位于活动接头的下部。活动接头用于控制气控隔膜阀的隔膜阀体和储液杯之间的轴向角度。

在本实施例中，过滤杯和储液杯材质为透明PP，二者通过EPDM材质的O型圈进行密封组合安装；过滤杯的顶部具有杯盖，杯盖顶部装有气缸，杯盖侧面装有安装支架，通过预埋在杯盖里的螺丝嵌件，将安装支架固定在杯盖侧方，杯盖下方有一个旋风导流片(即导流盘)、伞盖(即伞形件)和滤芯，通过螺纹连接滤芯，将旋风导流片和伞盖压紧在杯盖和滤芯中间，伞盖呈喇叭口，旋风导流片呈圆盘齿状；顶部气缸连接一个连接杆(即长杆)，连接杆上装有双层O型密封圈，顶部气缸运动时，双层O型密封圈将在顶部嵌件内活动密封；连接杆底部呈阶梯状，通过卡簧将大垫片、橡胶锥塞、小垫片限位在连接杆底部，大垫片和小垫片位于橡胶锥塞的上下侧，橡胶锥塞材质为EPDM，过滤杯的底部呈锥状，当顶部气缸运动时，橡胶锥塞会将过滤杯底部的通道关死，而橡胶锥塞和过滤杯底部的锥形结构将辅助导向橡胶锥塞运动；储液杯侧方有一破真空口装有快插接头，快插接头通过气管连接到一单独两位三通电磁阀；储液杯底部具有外牙螺纹，连接一个活动接头，活动接头下方装有一个隔膜阀体，活动接头用于控制隔膜阀体和储液杯之间的轴向角度；隔膜阀体的侧方装有一个带有压片硫化后的橡胶隔膜，用于密闭隔膜阀体的通道，通过一个螺丝将橡胶隔膜固定在排液气缸的活塞杆上，排液气缸和橡胶隔膜中间装有隔阀盖，排液气缸固定在隔膜阀盖上，隔膜阀盖固定在隔膜阀体上，排液气缸用于使得橡胶隔膜产生形变，从而控制底部排液通道的开闭，在隔膜阀体下方装有一个快拧接头用于连接气管，起到流通电解液的作用。

工作原理为：

收集废液时：顶部气缸和排液气缸连接同一个两位三通电磁阀，连通大气；顶部气缸为单作用加压伸出型，排液气缸为单作用加压缩回型；通道用堵头堵住。废气从进气口进入，经过旋风导流片和伞盖将气体进行引导，让气体产生螺旋运动，使得废气中密度更大的电解液由于离心力，被甩到杯壁上滑落到底部的储液杯中，剩余的气体经过滤芯再次进行过滤，过滤剩下的废液被收集在储液杯中，过滤完干净的气体则从出气口排出；

排液时：顶部气缸和排液气缸连接同一个两位三通电磁阀，接通压缩空气；顶部气缸将活塞顶出，带动连接杆和橡胶锥塞，将过滤杯和储液杯间的通道堵住，从而将过滤杯和储液杯独立开；排液气缸将活塞缩回，带动橡胶隔膜，使得橡胶隔膜和隔膜阀体之间不再紧贴密封，电解液能从此管道流走；破真空口连接一个两位三通电磁阀，通道连接大气，将出储液杯的真空状态破坏掉。

本实用新型提供的一种自排式真空气液分离器的使用工况为：压力：-100Kpa至0.7Mpa，环境温度：0℃-40℃，流体温度：0℃-60℃，气缸最小打开压力：0.3Mpa，最大容积500ml。

在本实施例中，所述气控隔膜阀包括两端具有开口的阀体1和一端具有开口的气动控制腔体2；阀体1的两端开口为同轴设置且为竖直设置；阀体1两端采用法兰盘连接结构，方便与注液设备的连接。

所述阀体1的中部上设有阀口11，所述阀口11的形状为圆形，所述气动控制腔体2的开口端与所述阀口11对接形成T字形结构；所述阀口11位于圆形的内边缘处设有环形凹槽111，环形凹槽111用于与设于隔膜本体外边沿的环形的凸缘相适配，使得隔膜本体外边沿可以保持始终位于环形凹槽内部，即在阀芯移动过程中，隔膜本体除了其外边沿之外都可以运动，这一设计是为了确保阀体与气动控制腔体之间的气液分离。

所述阀体1的开口的口径为14mm，所述阀体内的中部设有导流面12和设于所述导流面上的出液孔13，所述出液孔13的通径为10mm；所述导流面12与阀体1的轴向所成夹角为38°，所述出液孔13的轴向与阀体1的轴向相垂直，所述阀口11对应出液孔13位置设置且所述阀口11与所述出液孔13同轴设置；该导流面为一导流壁朝向上端口的一侧面，在导流壁朝向阀口的一侧面与阀口边沿成光滑的弧线凹槽，以防造成电解液积液、结晶，产生的堵塞现象。导流壁朝向阀口的一侧面为与导流面相对的侧面，两者相互平行。

所述气动控制腔体2内部为圆柱形腔体；所述气动控制腔体2内设有同轴设置且可沿轴向滑动的阀芯21，所述阀芯21的中部与气动控制腔体2内侧壁抵接，所述阀芯21朝向阀口的一端部上设有柔性的隔膜本体211，所述隔膜本体211包括位于中心的密封体212、连接于所述密封体212外沿的形变部213和连接于形变部213外沿的凸缘214，所述阀体的阀口11处与气动控制腔体的开口端面之间形成容纳所述凸缘的缩口空间3；所述气动控制腔体1与其一端开口相对的另一端内侧面上设有凹槽22，在本实施例中，所述气动控制腔体与其一端开口相对的另一端设置端盖23，所述端盖23通过螺丝锁付于气动控制腔体2上，凹槽22设置在端盖的内侧面上，具体位于与阀芯的中心轴同轴的位置。所述凹槽22内侧壁嵌设有滑动轴承221，所述阀芯远离阀口的一端伸入所述凹槽22内且与滑动轴承221相配合。

在本实施例中，所述隔膜本体的凸缘朝向相互配合的阀体的阀口一端面(即与突出部相背的方向)的边沿处设有环形边沿，该环形边沿与阀口上的环形凹槽相适配。

装配时，隔膜一侧嵌装在阀体内，另一侧通过阀芯前导向块端面的压紧密封，隔膜中心通过隔膜固定螺钉与阀芯连接在一起，并实现密封，将阀体注液通道与气动控制部分完全分开，第一，可以减少其受其他结构的影响，电解液不会流向隔膜的背面造成电解液囤积结晶；第二，可以减少液介质即电解液与其他结构件的直接接触；第三，可以避免隔膜受电解液或DEC溶剂影响产生的膨胀或收缩问题对注液阀开、闭功能的影响。

在结构上，通过隔膜将控制介质与气动控制结构隔开，除了阀体、隔膜、隔膜固定螺钉直接与电解液接触，需要使用耐腐蚀性较高材质外，其余可使用耐腐蚀性相对较弱且易于加工获得的材质。

在本实施例中，所述阀芯21上套设有阀芯前导向块24且所述阀芯前导向块24位于隔膜本体211与阀芯的中部之间，所述气动控制腔体的侧壁上设有气控口247且所述气控口247位于阀芯前导向块24与阀芯的中部之间，所述阀芯前导向块24上设有泄压口241，所述泄压口241使得隔膜本体211和阀芯前导向块24之间的空间与气动控制腔体2外部连通。通过在位于隔膜本体与阀芯的中部之间的阀芯前导向块上设有泄压口且所述泄压口使得隔膜本体和阀芯前导向块之间的空间与气动控制腔体外部连通，避免阀芯多次反复运动后隔膜本体和阀芯前导向块之间产生的背压，进而确保阀芯的气密性。

所述气动控制腔体的一端具有开口且所述开口端面为阶梯面，所述阀芯前导向块的边缘处设有与所述阶梯面相适配的环形凸缘，所述环形凸缘朝向隔膜本体的一侧面与隔膜本体抵接，实现阀芯前导向块与气动控制腔体的配合，使得阀芯前导向块不随阀芯运动。所述泄压口靠近所述阀芯前导向块的边缘处设置，且所述阀芯前导向块对应泄压口的一侧壁与气动控制腔体的开口端面之间具有间隙。所述气动控制腔体内侧壁上设有排气口，泄压口通过上述间隙与排气口连通，进而将气体排出至气动控制腔体外部。

所述阀芯前导向块24与阀芯接触的内侧壁上设有两个内环形凹槽242，每个所述内环形凹槽242内嵌设有与阀芯抵接的第一皮碗243，第一皮碗243的规格为φ13mm，所述阀芯21的中部与气动控制腔体内侧壁抵接处具有环形突出部215，所述环形突出部215上设有第二皮碗216，第二皮碗216的规格为φ21mm，所述第二皮碗216的外侧壁与气动控制腔体2内侧壁抵接。所述阀芯前导向块24与气动控制腔体内侧壁抵接的外侧壁上设有一外环形凹槽244，所述外环线凹槽244内嵌设有O型圈245，O型圈的规格为φ17mm×φ2mm。

在本实施例中，所述阀芯前导向块24朝向阀口的一端面的边缘上具有朝向阀口方向延伸的环形边沿246，所述阀体的阀口外围设有第一环形凹槽，所述环形边沿的端面与所述第一环形凹槽之间具有间距且共同形成所述缩口空间。通过上述结构设计，实现在装配时，由阀芯前导向块的环形边沿的端面与位于阀体的阀口外围的第一环形凹槽之间具有间距且共同形成所述缩口空间。

所述密封体212的中心处一体成型一封闭腔体2121，所述封闭腔体内部嵌设有金属压片2122。即在隔膜中部镶嵌有一金属压片，即为不锈钢钢板，并橡胶材质硫化一体成型，此设计增强了隔膜的强度以及提高了隔膜打开的平稳性，大大提高阀体工作的可靠性与稳定性。

在本实施例中，所述隔膜本体对应形变部的厚度均小于所述隔膜本体对应密封体和凸缘位置的厚度。即隔膜外侧的凸缘结构与中心密封体结构之间是一个壁厚较薄的“U”型环形结构，此结构方便隔膜在开、闭行程内产生形变，不致使隔膜发生过大的拉伸变形，影响阀口开度以及隔膜的寿命，确保形变部的形变特性，进一步为凸缘始终被限制在该缩口空间内提供了保障。

在本实施例中，还包括隔膜固定螺钉25；所述密封体212对应封闭腔体的两端面均设有通孔，分别为第一通孔2123和第二通孔2124；所述第一通孔2123的孔径小于第二通孔2124的孔径，所述金属压片的中心位置设有第三通孔2125，所述第三通孔的孔径小于第一通孔的孔径，所述第一通孔、第三通孔和第二通孔同轴设置，隔膜固定螺钉25一端依次穿过第一通孔2123、第三通孔2125和第二通孔2124后与设于阀芯朝向阀口的一端部上的安装孔固定连接。通过上述结构设计，实现将隔膜本体固定于阀芯上，从而隔膜本体能够跟随阀芯移动。其中，第一通孔为喇叭孔，靠近第三通孔的一端为大口径，大口径大于第三通孔的孔径，另一端为小口径，与第三通孔的孔径相等，在注塑时便于上下注塑压块夹持金属压片，以达到定位的作用。

所述密封体212对应第一通孔所在端面上设有环绕所述第一通孔设置的第二环形凹槽2126，所述隔膜固定螺钉25另一端设有环形凸缘且所述环形凸缘嵌入所述第二环形凹槽2126中。通过上述结构设计，隔膜与隔膜固定螺钉压的紧端面有一个凹形的槽形结构，相应的固定螺钉压紧端面有一个凸缘结构，隔膜固定螺钉依次穿过隔膜中心、隔膜压片、弹垫与阀芯的中孔连接，同时隔膜固定螺钉压紧端面的凸缘结构嵌入隔膜的凹形槽内，此结构在隔膜与隔膜固定螺钉之间的密封之外，还可以防止隔膜在开、闭过程中脱出隔膜固定螺钉压紧面，造成的不密封，大大提高了隔膜工作的可靠性和稳定性。

所述隔膜本体与所述隔膜固定螺钉另一端之间的接触面上设有多条呈半圆形的密封环2127，以增加之间的密封性。

所述封闭腔体一外侧面的边沿处设有多个呈环形分布且相互间隔设置的突出部2128。突出部2128的数量为八个，以正八边形的八个顶角位置设置。通过上述结构设计，以增加其结构强度，相邻突出部之间形成通道，便于根部气体的排出。

所述凹槽22的槽底设有挡板222，所述凹槽22的槽宽与滑动轴承221的外径相适配，所述凹槽22的槽口处设有缩径边沿223，所述缩径边沿223的宽度与滑动轴承221的内径相适配。凹槽的槽底设有挡板，所述挡板中心位置设有排气孔，在本实施例中，排气孔的规格为φ1.5mm-φ2mm，优选φ2mm。通过该排气孔与外界连通，利于排气，挡板的设置对阀芯的端部起到缓冲保护以及防尘的作用。通过上述结构设计，滑动轴承被嵌设于凹槽的内侧壁上，且由于在凹槽的槽口处设置缩径边沿，使得滑动轴承不会脱离出来，并且所述缩径边沿的宽度大于滑动轴承的内径，即在阀芯安装时，利于将其端部深入至滑动轴承内。

在本实施例中，所述凹槽22的槽宽与滑动轴承221的外径相等；所述缩径边沿223的宽度大于滑动轴承221的内径。

所述阀芯21上套设有磁环26，所述阀芯的中部具有环形突出部215，所述阀芯21上套设有垫圈27，所述环形突出部215一侧面和垫圈27分别与磁环26的两侧面接触以夹持所述磁环26；所述气动控制腔体的外侧壁上设有磁性开关28且所述磁性开关28对应注液控制阀的触发位置设置。通过上述结构设计，垫圈在其弹性作用下抱紧阀芯，即通过环形突出部和垫圈共同夹持的方式将磁环固定在阀芯上，并随着阀芯移动，无需采用黏胶、螺丝等紧固方式，便于快速装配。

所述气动控制腔体2的外侧壁上设有沿其轴向延伸的条形通槽29，所述条形通槽29的宽度与磁性开关28的宽度相适配；所述磁性开关28上设有弹性件，所述弹性件与条形通槽的槽底抵接。通过上述结构设计，磁性开关可以装配在条形通槽的任意位置，实现检测位可调。通过弹性件与条形通槽的槽底抵接，使得磁性开关能够安装在条形通槽内，按压磁性开关使得弹性件压缩时即可调节磁性开关在条形通槽内的位置，松开磁性开关使得弹性件弹性展开时即可使磁性开关紧固在条形通槽内。磁性开关上集成有指示灯，当检测到磁环时，指示灯亮起，便于观察。

当然还可以采用在所述磁性开关上设有紧定螺钉，所述紧定螺钉的行程范围与条形通槽的槽深相适配。当磁性开关调节磁性开关在条形通槽内的指定位置时，旋转紧定螺钉，即可使磁性开关固定在条形通槽内。上述两种方式可以叠加使用。

所述条形通槽29的数量为两条，且两条所述条形通槽29相互平行设置，两个所述磁性开关28分别位于两条所述条形通槽29内且分别对应注液控制阀的不同触发位置设置。通过上述结构设计，可设置两个磁性开关，分别检测两个不同的触发位置。所述条形通槽在轴向的两端中一端为闭口，另一端为敞口，所述条形通槽靠近敞口一端的槽宽大于所述条形通槽靠近闭口一端的槽宽。通过上述结构设计，便于磁性开关的装配。

在本实施例中，还包括套设于阀芯上的弹簧217，所述弹簧217一端与垫圈27远离磁环的一侧面抵接，所述弹簧217另一端与凹槽22的槽口边沿抵接。通过上述结构设计，使得阀芯朝凹槽一侧移动时，压缩弹簧，使其具有一定的回复力，利于复位。

在本实施例中，还可以使用另一种较为简易的气控隔膜阀，具体结构包括两端具有开口的阀体91、隔膜盖92、橡胶隔膜93和气缸94；所述阀体的中部上设有阀口，所述隔膜盖一端与阀口连接，所述隔膜盖另一端与气缸的缸体连接，所述橡胶隔膜位于隔膜盖内部且设于气缸的驱动杆的自由端上，所述橡胶隔膜与阀口内的流道口相配合。气控隔膜阀为常闭阀，气缸为单作用，加压缩回型气缸。用4个螺钉安装在隔膜盖上，隔膜盖通过4个螺钉安装在阀体上。通过一个螺钉将橡胶隔膜锁在气缸的驱动杆上，在阀体和驱动杆的作用下，橡胶隔膜被固定压在阀体的流道口上。当给气缸通气时，驱动杆缩回，拉动橡胶隔膜，使阀体的流道口被打开。通过给气缸的通、放气来实现整体气控隔膜阀的开、闭。气缸94可与位于过滤杯的上端外部的气缸统一控制，这样能够节省器件，适应于特定的工况下。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种自排式真空气液分离器，包括过滤杯和储液杯，所述过滤杯设于储液杯上方且所述过滤杯与储液杯相连通，所述过滤杯的上端部设有进气口和出气口，所述过滤杯内设有滤芯，其特征在于，所述过滤杯内还设有离心结构，所述离心结构包括导流盘，所述导流盘上设有多个沿所述导流盘周向均匀分布的导流通道，所述导流通道一端与进气口连通，所述导流通道另一端与滤芯外部连通，所述滤芯内部与出气口连通。

2.根据权利要求1所述的一种自排式真空气液分离器，其特征在于，所述导流通道另一端处设有伞形件且所述伞形件套设于所述滤芯的上部。

3.根据权利要求1所述的一种自排式真空气液分离器，其特征在于，所述过滤杯的上端外部设有气缸，所述气缸的输出轴上设有同轴设置的长杆，所述长杆位于所述过滤杯内且沿滤芯的轴向从滤芯一端穿入至滤芯另一端穿出，所述长杆穿出滤芯另一端的端部套设有密封体，所述过滤杯的下端部设有与储液杯连通的连通口，所述密封体与所述连通口相适配。

4.根据权利要求3所述的一种自排式真空气液分离器，其特征在于，所述密封体为橡胶锥塞。

5.根据权利要求1所述的一种自排式真空气液分离器，其特征在于，所述储液杯的上部设有破真空口，所述储液杯的下部设有排液口，所述排液口处设有气控隔膜阀，所述过滤杯与储液杯可拆连接。

6.根据权利要求5所述的一种自排式真空气液分离器，其特征在于，所述过滤杯下部侧壁表面设有外螺纹，所述储液杯上部侧壁表面设有与所述外螺纹相配合的内螺纹。

7.根据权利要求5所述的一种自排式真空气液分离器，其特征在于，所述储液杯的下部连接有活动接头，所述气控隔膜阀设于活动接头的中部，所述排液口位于活动接头的下部。

8.根据权利要求5所述的一种自排式真空气液分离器，其特征在于，所述气控隔膜阀包括两端具有开口的阀体和一端具有开口的气动控制腔体；所述阀体的中部上设有阀口，所述气动控制腔体的开口端与所述阀口对接形成T字形结构；所述阀体的开口的口径范围为6mm-25mm，所述阀体内的中部设有导流面和设于所述导流面上的出液孔，所述出液孔的轴向与阀体的轴向相垂直，所述阀口对应出液孔位置设置且所述阀口与所述出液孔同轴设置，所述出液孔的通径范围为6mm-20mm；

所述气动控制腔体内设有同轴设置且可沿轴向滑动的阀芯，所述阀芯的中部与气动控制腔体内侧壁抵接，所述阀芯朝向阀口的一端部上设有柔性的隔膜本体，所述隔膜本体包括位于中心的密封体、连接于所述密封体外沿的形变部和连接于形变部外沿的凸缘，所述阀体的阀口处与气动控制腔体的开口端面之间形成容纳所述凸缘的缩口空间；所述气动控制腔体与其一端开口相对的另一端内侧面上设有凹槽，所述凹槽内侧壁嵌设有滑动轴承，所述阀芯远离阀口的一端伸入所述凹槽内且与滑动轴承相配合。

9.根据权利要求8所述的一种自排式真空气液分离器，其特征在于，所述阀芯上套设有阀芯前导向块且所述阀芯前导向块位于隔膜本体与阀芯的中部之间，所述气动控制腔体的侧壁上设有气控口且所述气控口位于阀芯前导向块与阀芯的中部之间，所述阀芯前导向块上设有泄压口，所述泄压口使得隔膜本体和阀芯前导向块之间的空间与气动控制腔体外部连通。

10.根据权利要求5所述的一种自排式真空气液分离器，其特征在于，所述气控隔膜阀包括两端具有开口的阀体、隔膜盖、橡胶隔膜和气缸；所述阀体的中部上设有阀口，所述隔膜盖一端与阀口连接，所述隔膜盖另一端与气缸的缸体连接，所述橡胶隔膜位于隔膜盖内部且设于气缸的驱动杆的自由端上，所述橡胶隔膜与阀口内的流道口相配合。

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