DE102019122625A1

DE102019122625A1 - Membranventil

Info

Publication number: DE102019122625A1
Application number: DE102019122625.2A
Authority: DE
Inventors: Huan-Jan Chien; Po-Wen Chen; Huan-Ciao Hong
Original assignee: Bueno Tech Co Ltd
Current assignee: Bueno Tech Co Ltd
Priority date: 2018-09-05
Filing date: 2019-08-22
Publication date: 2020-03-05
Also published as: US20210293350A1; KR20210034566A; US20200072384A1; KR20200028293A; US11585460B2; JP2020038006A; KR20210034565A; KR102374352B1; US11067192B2; CN114704669A; KR102326810B1; CN110878846B; TWI692593B; JP6932388B2; KR102279402B1; US11396955B2; CN110878846A; US11391390B2; US20210293349A1; US20210293348A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Membranventil, das auf ein Membranventil aus Fluorharz bei 200°C angewendet wird und ein Ventil und einen Antriebszylinder umfasst. Das Membranventil verwendet ein Wärmeisolierverfahren, das eine Wärmeübertragungsbeschränkungsstruktur und eine Wärmeableitungsstruktur enthält, um die Steifigkeit der Zylinderstruktur sicherzustellen. Die Wärmeübertragungsbeschränkungsstruktur ist eine gitterartige Rippenplatte mit horizontalen Öffnungen in dem quadratischen Abschnitt. Die gitterförmige Rippenplatte und der Teil mit kleinstem Durchmesser des ringförmigen Abschnitts begrenzen die Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts. Die Wärmeableitungsstruktur besteht aus einer gitterförmigen Mehrschichtrippenstruktur, um eine optimale natürliche Kühlung von außen zu gewährleisten und einen hohen Temperaturgradienten aufrechtzuerhalten. Die Wärmeableitungsstruktur beinhaltet eine innere Kühlung, wobei die innere Kühlung die Kühlluft durch das Kühlluftloch des Ventilkörpers und die Kühlluftringnut und das Kühlluftführungsloch des oberen Ventilkörpers führt. Sie strömt dann durch die nicht mit der Flüssigkeit in Kontakt stehenden Seite der Membrankammer in das Luftführungsloch und das Hohlwellenloch, um eine ausreichende Kühlung des Dichtungsteils an der Membran und der Ventilwelle sicherzustellen.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Membranventil, insbesondere ein Membranventil aus Fluorharz mit einem sehr niedrigen Wärmeübertragungskoeffizienten von etwa 0,25 W/(mK), der viel niedriger ist als ein keramisches Aluminiumoxid Al₂O₃ von etwa 30 W/(mK). Diese extrem niedrigen Wärmeübertragungseigenschaften ermöglichen es diesen Materialien, hohen Temperaturen von etwa 250°C standzuhalten. Wenn das Membranventil unter Druck steht, kann es nur für Hochtemperatur- und Hochkorrosionsanwendungen von weniger als 160 ° C verwendet werden. Um eine Hochtemperatur-Betriebsumgebung von 250°C zu erreichen, ist eine Metallkomponentenunterstützung erforderlich. Das mit Fluorharz ausgekleidete Metallkugelventil kann jedoch nur für Hochtemperatur- und Hochkorrosionsanwendungen bei 200°C verwendet werden. Die Hochtemperatur- und Hochkorrosionsanwendungen bei 200°C ist eine hohe Herausforderung für Membranventil aus Fluorharz.
Stand der Technik
Das Membranventil ist durch eine Membran aus einem Fluorharz und einen Ventilkörper gebildet und wird von einer Ventilwelle angetrieben, um die korrosive Flüssigkeit zu isolieren. Herkömmliche korrosionsbeständige Membranventile sind weit verbreitet, besitzen unterschiedliche Strukturen für verschiedene Anwendungen und sind für Hochtemperatur- und Hochkorrosionsanwendungen mit einer Temperatur von weniger als 160°C geeignet.
Herkömmliche Membranventile können eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen :

1.die Druckluft treibt den Kolben der Ventilwelle zum Schalten an;
2.manueller Schaltmechanismus ;
3.motorischer Schaltmechanismus
4.die Flussmenge wird durch einen Verstellmechanismus geregelt ;
5.die statische Elektrizität, die durch die Transportflüssigkeit erzeugt wird, kann beseitigt werden ;
6.der Ventilkörper ist mit Metallschrauben befestigt ;
7.der Ventilkörper ist mit nichtmetallischem Gewinde befestigt ;
8.Keine Partikelfreigabestruktur ;
9.ein Kriechen der Struktur kann verhindert werden ;
10.die Leckage kann detektiert werden.

Das herkömmliche aus Fluorharz hergestellte Membranventil besteht aus einem Ventil und einem Antriebszylinder. Das Ventil weist einen Ventilkörper, eine Membran und dergleichen auf. Der Antriebszylinder weist einen oberen Ventilkörper, einen oberen Ventildeckel, eine Ventilwelle und dergleichen auf. Der Ventilkörper besitzt einen quadratischen Abschnitt und einen ringförmigen abschnitt. Der Antriebszylinder des Standes der Technik besitzt einen oberen Ventilkörper und einen oberen Ventildeckel, um die Ventilwelle, den Kolben und die Feder und dergleichen aufzunehmen. Die Druckluft treibt das Öffnen und Schließen der Membran an der entgegengesetzten Seite der Federkraft an. Der Antriebszylinder weist auch eine Zylinderstruktur auf. Je nach Anwendung kann es in ein metallfreies Membranventil und ein Metallmembranventil, ein metallfreies im Normalzustand geschlossenes Membranventil, ein metallfreies im Normalzustand offenes Membranventil, ein im Normalzustand geschlossenes Metallmembranventil und ein im Normalzustand offenes Metallmembranventil unterteilt werden. Der Ventilkörper, der obere Ventilkörper und der obere Ventildeckel des metallfreien Membranventils sind fest verschraubt, was für einen hochreinen Flüssigkeitstransport am besten geeignet ist. Die vier Ecken der Zylinderstruktur des Metallmembranventils haben jeweils eine Metallschraube, um den Ventilkörper, den oberen Ventilkörper und den oberen Ventildeckel dicht miteinander zu verbinden. Jede Schraube wird durch eine obere Schraubenbuchse, eine untere Schraubenbuchse und einen Ventilkörper geschützt. Die obere Schraubenbuchse befindet sich an der äußeren ringförmigen Fläche des oberen Ventildeckels und die untere Schraubenbuchse befindet sich an der äußeren ringförmigen Fläche des oberen Ventilkörpers. Eine erste Dichtfläche ist zwischen der oberen Schraubenbuchse und der unteren Schraubenbuchse und eine zweite Dichtfläche ist zwischen der unteren Schraubenbuchse und dem ringförmigen Abschnitt des Ventilkörpers gebildet. Die herkömmliche Membran ist an der Innenseite der Öffnung des Ventilkörpers angebracht. Der Randabschnitt der Membran wird von dem oberen Ventilkörper in die Dichtnut fest gedrückt. Die Struktur der Ventilwellengruppe, die in der Zylinderstruktur angeordnet ist, beinhaltet eine Membran, eine Ventilwelle und einen oberen Ventilkörper und kann in eine im Normalzustand geschlossene Ventilwellengruppe und eine im Normalzustand offene Ventilwellengruppe unterteilt werden. Für die Ventilwellengruppe des Metallmembranventils wird der obere Ventilkörper häufig zur Befestigung verwendet. Für die Ventilwellengruppe des metallfreien Membranventils wird häufig das Außengewinde des oberen Ventilkörpers zur Befestigung verwendet. In manchen Fällen wird der radialen Flansches des oberen Ventilkörpers zur Befestigung verwendet.
Die Zylinderkammer der herkömmlichen Zylinderstruktur ist an der inneren Ringförmige Fläche des oberen Ventilkörpers oder des oberen Ventildeckels angeordnet. Wenn sich der Kolben in der Zylinderkammer auf und ab bewegt, wird der obere Ventilkörper mit der Vibration und der Kraft der Zylinderkammer belastet, wodurch die Ventilwelle abweicht, so dass eine Undichtigkeit der Membran verursacht wird. Die Position der zweiten Dichtfläche der unteren Schraubenbuchse befindet sich in der Nähe des Randes der Membran, was ebenfalls zu einer bidirektionalen Verschmutzung führen kann. Der Verfahrenstechniker sollte ständig auf den Korrosionszustand der Metallschrauben achten. Die meisten Spezifikationen des Membranventils des Standes der Technik: Betriebstemperatur: unter 80°C, einige Sonderausführungen unter 160°C
Normale Temperaturbeständigkeit: 3 kg/cm², 5 kg/cm²
Wenn die Membran speziell konstruiert und die Ventilgehäusestruktur verdickt ist, kann die normale Temperaturbeständigkeit auch 7 kg/cm² erreichen. Diese herkömmlichen Technologien können jedoch die Anforderung einer Arbeitstemperatur von 200°C nicht erfüllen.
Die Wärmeübertragungswärme von Fluorharz ergibt sich aus dem Produkt des Wärmeübertragungskoeffizienten, der Wärmeübertragungsfläche und des Temperaturgradienten. Der extrem niedrige Wärmeübertragungskoeffizient von etwa 0,25 W/(mK) liefert die möglichen Bedingungen für den Hochtemperaturbetrieb von Fluorharz. Je größer die Wärmeübertragungsfläche ist, desto höher ist die Wärmeübertragungsmenge und die Gesamttemperatur des Membranventils. Je höher der Temperaturgradient ist, desto höher ist die Wärmeübertragungsmenge. Je höher der Temperaturgradient ist, desto vieler sind die normalen Temperaturzonen des Membranventils. Die Struktur mit normaler Temperatur kann eine bessere Aufbaufestigkeit bereitstellen, erfordert jedoch eine stärkere Wärmeableitung, um die Struktur mit normaler Temperatur aufrechtzuerhalten und die Aufbaufestigkeit bereitzustellen. Die Wärmequellenzonen des Membranventils beinhalten eine Ventilkammer-Wärmequellenzone, eine Kanal-Wärmequellenzone, eine Einlassrohr-Wärmequellenzone, eine Auslassrohr-Wärmequellenzone, eine Einlassstutzen-Wärmequellenzone und eine Auslassstutzen-Wärmequellenzone. Die Hochtemperaturflüssigkeit wird durch die Rohrwand, die Struktur und die Membran nach außen geführt. Der Randabschnitt der Membran befindet sich in der Nähe des Kanal-Wärmequellenzone. Der Druckabschnitt des Ventilkörpers und des oberen Ventilkörpers sind die Hauptwege für die Wärmeübertragung nach außen der Wärmequellenzonen.Der quadratische Abschnitt besitzt eine verdickte Struktur über dem Einlass- und Auslassrohr, die einer der Hauptwege für die Wärmeübertragung auf die Zylinderstruktur ist. Die Struktur des herkömmlichen Membranventils bewirkt, dass sich die Wärme kontinuierlich im Membranventil ansammelt, wodurch die Gesamtstruktur eine hohe Temperatur hat und der Temperaturgradient reduziert wird, so dass die Aufbaufestigkeit nicht aufrechtzuerhalten werden kann. Dichtungsteile wie fluorierte O-Ringe können die Hochtemperaturgefahr nicht vermeiden und sind nur für Anwendungen unter 160 ° C geeignet.
Die Membranventile für Anwendungen bei 200°C müssen die folgenden vier Anforderungen in der Struktur erfüllen: Erstens ist eine Wärmeisolierung für mehrere Wärmequellenzonen erforderlich, die eine Wärmeübertragungsbeschränkungsstruktur und eine Wärmeableitungsstruktur beinhaltet, wobei die Wärmeübertragungsbeschränkungsstruktur die Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts der Struktur begrenzt und somit die Wärmeübertragungsbeschränkungszone bildet. Die Wärmeableitungsstruktur enthält eine natürliche Kühlung und eine innere Kühlung. Dies verringert den Wärmeübergang von der Wärmequelle zur Struktur und weist einen hohen Temperaturgradienten auf, um die Aufbaufestigkeit aufrechtzuerhalten. Das Problem der Wärmeisolierung ist wie folgt:

Problem 1: Wärmeübertragungsbeschränkung: Wärmeübertragungsfläche bezieht sich auf die strukturelle Querschnittsfläche auf dem Wärmeübertragungsweg der Wärmequellenzone und muss begrenzt werden, um den Zweck der Reduzierung der Wärmeübertragung zu erreichen. Die Wärmequellenzone wird über die quadratische Platte des quadratischen Abschnitts, die verdickte Struktur, die Kanalseitenwand und die vertikale Rippenplatte auf den ringförmigen Abschnitt und den oberen Ventilkörper übertragen, wodurch mehr Wärme auf die Zylinderstruktur übertragen wird. Der mittlere Teil der Membran ist großflächig in der Transportflüssigkeit eingetaucht und kann eine große Menge von Wärme auf die Ventilwelle übertragen. Die verdickte Struktur über dem Einlass- und Auslassrohr hat eine große Wärmeübertragungsfläche, so dass die Wärme der Auslasswärmequellenzone und der Einlasswärmequellenzone direkt auf die quadratische Platte, den ringförmigen Abschnitt und den oberen Ventilkörper übertragen wird. Der ringförmige Abschnitt und der obere Ventilkörper haben beide eine große Wärmeübertragungsfläche und bilden somit einen Hauptweg der Wärmeübertragung. Der Einlass- und Auslassrohrverbinder sind auch mit dem verdickten Bereich verbunden. Die vier Schraubenbuchsen haben auch ein großes Volumen und eine große Fläche und können eine große Menge von Wärme übertragen. Die vier Metallschrauben sind selbst auch gute Leiter für die Wärmeübertragung.
Problem 2: Natürliche Kühlung: die äußere Oberfläche muss ausreichend natürlich gekühlt werden, da sie sonst nicht genügend Wärme ableiten kann, um den Temperaturgradienten und die Aufbaufestigkeit aufrechtzuerhalten. Insbesondere kann die heiße Luft innerhalb des quadratischen Abschnitts nicht nach außen abgeleitet werden, wodurch der größte Teil der Wärme nur nach oben auf den ringförmigen Abschnitt übertragen werden kann, so dass der größte Teil der Wärme über die große Querschnittsfläche des ringförmigen Abschnitts und des oberen Ventilkörpers auf den oberen Ventilkörper übertragen wird.
Problem 3: Innere Kühlung: die Membran grenzt an die Wärmequellenzone an und der Randabschnitt der Membran steht in engem Kontakt mit dem ringförmigen Abschnitt, wodurch ein wärmekonzentrierte Bereich gebildet ist, die leicht verformt wird und somit eine Leckage verursackt. Der mittlere Teil der Membran ist großflächig in der Transportflüssigkeit eingetaucht, wodurch eine große Menge von Wärme konzentriert und auf die Ventilwelle übertragen wird. Die Kühlluft von außen muss den Kühlbedarf des Randabschnitts der Membran und der Ventilwelle erfüllen. Ferner gibt es Probleme des Ventils und des Antriebszylinders sowie des Belastungsdrucks, der Hin- und Herbewegung und des Umgebungskorrosionsgases, die das Versagen der Dichtung verursachen können, wie nachstehend erläutert wird.
Problem 4: Dichtes Andrücken, einschließlich Aufbaufestigkeit, Hin- und Herbewegung des Kolbens und Umgebungsgaskorrosion. Die Aufbaufestigkeit, die Zylinderstruktur und der Ventilkörper werden zur Abdichtung mit vier Metallschrauben belastet. Wenn die Aufbaufestigkeit des Bauteils unzureichend ist, tritt ein Kriechen auf. Beispielsweise wenn die Dicke der Struktur zu klein ist, kann die hohe Temperatur zu einer Verformung führen, wodurch die Andruckkraft der Schrauben reduziert und eine Leckage der Membran verursacht wird. Die Hin- und Herbewegung des Kolbens, die Gegenkraft der Feder und der Antriebsluftdruck werden alle von der Zylinderstruktur übernommen. Die Kraft wird direkt auf den oberen Ventilkörper aufgebracht und dann auf den Ventilkörper übertragen, so dass die Druckkraft auf die Membran beeinflusst wird. Die Zylinderstruktur und der Ventilkörper können auch durch die Vibration ein Kriechen und ein Verformen verursachen, wodurch die Andruckkraft der Schrauben reduziert wird, so dass die Druckkraft auf den Randabschnitt der Membran verringert wird und somit eine Leckage auftritt. Die vier Schrauben sind durch Schraubenbuchsen geschützt. Durch die hohe Eindringkraft dringt das korrosive Gas immer noch in die erste Dichtfläche und die zweite Dichtfläche der Schraubenbuchsen ein, so dass die Schrauben beschädigt werden und die Druckkraft verringert wird. Insbesondere liegt die zweite Dichtfläche der Schraubenbuchse in der Nähe des äußeren Randes der Membran, was das Risiko von Korrosion der Schrauben und die Verschmutzung durch Eindringen in beide Richtungen stark erhöht.

Die obigen Probleme 1 bis 4 sind Probleme, wenn das Membranventil bei einer hohen Temperatur von 200°C arbeitet. Andere wichtige Anforderungen haben die folgenden Probleme. ° Problem 5: Vibrationsdämpfen: die Hin- und Herbewegung des Kolbens und die Gegenkraft der Feder erzeugen eine Vibration. Im Langzeitbetrieb wird die Struktur durch Kriechen verformt, wodurch die Andruckkraft verringert wird. Viele herkömmliche Techniken verwenden Federn, Dämpfungsgummi usw., um Vibrationen zu reduzieren, damit eine Leckage der Membran vermieden, die Vibrationen reduziert und die Bildung von Reibpartikeln verringert wird.
Problem 6: Reibpartikeln: die Konzentrizität und Vertikalität der Ventilwelle müssen gewährleistet werden, insbesondere bei 200°C, um sicherzustellen, dass die Membran und der Ventilsitz richtig verbunden sind, damit kein Reibpartikeln zwischen den beiden entstehen.Wenn die Struktur des Ventilkörpers, des oberen Ventilkörpers und des oberen Ventildeckels verformt wird, kann die Konzentrizität und Vertikalität der Ventilwelle nicht aufrechterhalten werden. Wenn die Membran und der Ventilsitz nicht richtig verbunden werden können, erzeugen die Membran und der Ventilsitz eine Reibung, wodurch Partikeln gebildet sind.
Problem 7: Eliminieren der statischen Elektrizität: Wenn eine nicht stromleitende Flüssigkeit transportiert wird, besteht für das Ventil und die Membran das Problem der Ansammlung statischer Elektrizität. In schweren Fällen wird die Membran durch den Entladungsfunken beschädigt.Viele herkömmliche Techniken verwenden ein stromleitendes Material, das an der nicht mit der Flüssigkeit in Kontakt stehenden Rückseite der Membran angebracht ist, um die angesammelte statische Elektrizität zu leiten, damit eine Beschädigung der Membran aufgrund von Entladung vermieden wird.
Referenz 1
Die Beschreibung dieser Referenz kann sich auf das ähnliche japanische Patent JP2009002442 (A ) Fluid Control Valve beziehen. Die Betriebstemperatur beträgt ≦ 160°C. Wie in 6A und 6B gezeigt, weist das herkömmliche Membranventil 9 aus Fluorharz ein im Normalzustand geschlossenes Metallmembranventil und eine im Normalzustand geschlossene Ventilwellengruppe 961 auf(6C). Das Membranventil umfasst ein Ventil 90a und einen Antriebszylinder 90b. Das Ventil 90a und der Antriebszylinder 90b haben eine quadratische Außenkontur und eine kreisförmige innere Struktur. An den vier Ecken sind Schraubenlöcher für vier Metallschrauben vorgesehen, um eine luftdichte Verbindung zu erzielen. Die Metallschrauben sind in den Schraubenbuchsen angeordnet. Die Schraubenbuchse ist in eine obere Schraubenbuchse und eine untere Schraubenbuchse unterteilt. Eine obere Dichtfläche ist zwischen der oberen Schraubenbuchse und der unteren Schraubenbuchse und eine untere Dichtfläche ist zwischen der unteren Schraubenbuchse und dem Ventil gebildet. Das Ventil 90a weist einen Ventilkörper 91, eine Membran 92 und eine Befestigungsplatte auf. Der Antriebszylinder 90b weist einen oberen Ventilkörper 93, einen oberen Ventildeckel 94 und eine Ventilwelle 95 auf.
Die in dieser Referenz erwähnte Aufgabe besteht darin, die Steifigkeit des Ventilkörpers 91 zu verbessern. Da bei einer hohen Temperatur der Ventilkörper 91 durch den Druck des Einlassrohrs und des Auslassrohrs verformt werden kann, kann insbesondere der Dichtabschnitt der Membran 92 nicht kreisförmig gehalten werden, so dass eine Leckage auftritt, wie in 11 von JP2009002442 (A ) Fluid Control Valve gezeigt.
Der Ventilkörper 91 besitzt ein Einlassrohr 911, ein Auslassrohr 912, eine Ventilkammer 913, einen ringförmigen Abschnitt 915 und einen quadratischen Abschnitt 916. Die Membran 92 besitzt einen Randabschnitt 921, einen elastischen Abschnitt 922 und einen Mittelabschnitt 923. Der obere Ventilkörper 93 besitzt eine äußere ringförmige Fläche 931, eine innere ringförmige Fläche 932, eine Dichtfläche 933, einen Druckabschnitt 934, ein Wellenloch 935 und eine Membrankammer 936. Der obere Ventildeckel 94 besitzt einen Innenraum 941, einen oberen Abschnitt 942, eine äußere ringförmige Fläche 943 und eine Dichtfläche 944. Die Ventilwelle 95 besitzt einen Gewindeabschnitt 951, eine Welle 952 und einen Kolbenabschnitt 953. Die Ventilkammer 913 besitzt einen Ventilsitz 9131, einen Kanal 9132, eine Dichtnut 9133 und eine Kanalseitenwand 9134. Der obere Ventilkörper 93 und der obere Ventildeckel 94 bilden eine Zylinderstruktur. Die Zylinderstruktur beinhaltet eine Zylinderkammer, die durch den Kolbenabschnitt 953 in eine obere Zylinderkammer und eine untere Zylinderkammer unterteilt ist.
Der Randabschnitt 921 der Membran 92 ist an der Dichtnut 9133 der Oberseite der Kanalseitenwand 9134 befestigt. Die Ventilkammer 913 kann vollständig abgedichtet werden. Der Mittelabschnitt 923 kann den Ventilsitz 9131 öffnen und schließen. Die untere Dichtfläche befindet sich auf der Oberseite des Randabschnitts 921 der Membran 92.
Der obere Ventilkörper 93 ist zwischen dem ringförmigen Abschnitt 915 des Ventilkörpers 91 und dem oberen Ventildeckel 94 angeordnet. Der obere Ventilkörper 93 ist eine becherförmige Struktur. An der inneren ringförmigen Fläche 932 des oberen Ventilkörpers 93 ist eine Zylinderkammer 937 gebildet, die zum Koppeln des Kolbenabschnitts 953 der Ventilwelle 95 dient. Die Unterseite des oberen Ventilkörpers 93 besitzt einen Druckabschnitt 934 zum Drücken des Randabschnitts 921 der Membran 92. Die Unterseite hat eine konische Form und bildet das zentrale Wellenloch 935. Unterhalb der konischen Unterseite ist eine Membrankammer 936 gebildet. Das Wellenloch 935 dient zur Aufnahme der Ventilwelle 95. Die äußere ringförmige Fläche 931 ist mit einem Antriebsluftverbinder 171 versehen.
Der obere Ventildeckel 94 ist becherförmig und umgekehrt am oberen Ventilkörper 93 angebracht. Der obere Ventilkörper 93 und der Innenraum des oberen Ventildeckels 94 bilden eine Zylinderstruktur, die auch einen Antriebszylinder bildet, und nehmen die Ventilwelle 95, den Kolben 953, die Feder 12 und dergleichen auf.
Der Einlassrohrverbinder ist an einer Seite der Außenwand des quadratischen Abschnitts 916 angebracht und mit dem Einlassrohr 911 verbunden. Das Einlassrohr 911 verläuft in der horizontalen Richtung dadurch. Die Öffnung des Einlassrohrs befindet sich in der Mitte der Ventilkammer 913, wodurch der Ventilsitz 9131 gebildet ist, der an dem Mittelabschnitt 923 der Membran 92 anliegt.
Die Öffnung des Auslassrohrs 912 befindet sich an der Kanalseitenwand 9134. Das Auslassrohr verläuft durch die andere Seitenwand des quadratischen Abschnitts 916 und ist mit dem Auslassrohrverbinder verbunden.
Um den Ventilsitz 9131 in der Ventilkammer 913 ist der Kanal 9132 gebildet. Der höchste Punkt des Kanals 9132 befindet sich über dem horizontalen Einlassrohr 911. Er erstreckt sich entlang den beiden Seiten des horizontalen Einlassrohrs 911 nach unten und geht um den Ventilsitz 9131 um. Der tiefste Punkt verbindet sich mit der unteren Seite des Innendurchmessers des horizontalen Auslassrohrs 912. Die Oberseite der Kanslseitenwand 9134 ist mit der Dichtnut 9133 versehen und mit dem ringförmigen Abschnitt 915 verbunden.
Die quadratische Platte 9161 des quadratischen Abschnitts 916 ist in der Mitte offen, um die Ventilkammer 913 aufzunehmen. Die quadratische Platte 9161 ist mit der Kanalseitenwand 9134 verbunden und verbindet auch die Unterseite des ringförmigen Abschnitts 915. Die Unterseite der quadratischen Platte 9161 besitzt neben einer quadratischen Außenwand, die sich nach unten erstreckt, noch gitterförmige vertikale Längsrippenplatten 9162, die nach unten offen sind und sich von der Unterseite bis zur quadratischen Platte 9161, dem ringförmigen Abschnitt 915 und der Ventilkammer 913 erstrecken. Die vertikalen Längsrippenplatten 9162 übergreifen vertikal das Einlassrohr 911, das Auslassrohr 912 und die Ventilkammer 913 unter der quadratischen Platte 9161, um eine Stützstruktur zu bilden. Der quadratische Abschnitt dieser Struktur wird als quadratischer Abschnitt des ersten Typs bezeichnet. Da der Ventilkörper 91 durch PFA-Spritzgießen oder -Pressen gebildet ist, werden die Rippen 9162 durch den Bodenabschnitt des Schiebers gebildet, so dass über dem Einlassrohr 911 und dem Auslassrohr 912 der Raum zwischen der horizontalen Mittellinie der quadratischen Platte 9161 mit dem PFA-Material gefüllt wird. Die Ansammlung dieses Material wird als verdicktes Material 9163 genannt. Das verdickte Material 9163 verbindet direkt die quadratische Platte 9161, die Kanalseitenwand 9134, die Dichtnut 9133, das Einlassrohr 911 und das Auslassrohr 912. Wenn das Einlassrohr 911, das Auslassrohr 912 und die Ventilkammer 913 mit Hochtemperatur- und Hochdruckfluid gefüllt und verformt sind, wird die quadratische Platte 9161 unvermeidlich durch die Druck- und Temperaturverformung des Einlassrohrs 911 und des Auslassrohrs 912 auch verformt, die die Rundheit der Kanalseitenwand 9134 beeinflusst und somit die Abdichtung der Membran 92 beeinflusst wird.
Die Unterseite des ringförmigen Abschnitts 915 ist auf der quadratischen Platte 9161 angebracht. Er befindet sich außerhalb der Dichtnut 9133 der Ventilkammer 913, erstreckt sich nach oben und besitzt eine Dichtfläche 9151, eine Öffnung, eine äußere rinförmige Fläche und ein Atmungsloch 9155. Der ringförmige Abschnitt 915 besitzt auch ein Atmungsloch 9155 über der Dichtnut 9133, um die Atmungsanforderung der Membran 92 zu erfüllen, wenn diese geschaltet wird. Die Höhe des ringförmigen Abschnitts 915 erfüllt nur die Anforderung der Dichtnut 9133 und des Atmungslochs 9155, so dass der ringförmige Abschnitt 915 und die Ventilkammer 913 eine becherförmige Struktur bilden. Die Öffnung der becherförmigen Struktur ist durch die Membran 92 abgedichtet. Die becherförmige Struktur nimmt die Hochtemperaturflüssigkeit auf und wird auch mit dem Flüssigkeitsdruck belastet. Die Außenseite der becherförmigen Struktur ist der ringförmige Abschnitt 915. Zwischen dem ringförmigen Abschnitt 915 und dem Randabschnitt 921 der Membran ist eine Höhe gebildet. Beispielsweise hat ein 1-Zoll Membranventil eine Außenhöhe von etwa 6 mm. Dabei hat die becherförmige Struktur nur eine flache Becherform. Wenn die Ventilkammer 913 einer Flüssigkeit mit hoher Temperatur und hohem Druck ausgesetzt ist, ist der Randabschnitt 921 der Membran nahe der Außenseite der becherförmigen struktur angebracht und wird leicht verformt, so dass eine Leckage verursacht wird. Da die Höhe der Außenseite etwa 6 mm beträgt, bietet sie keine ausreichende Aufbaufestigkeit. Wenn ferner das Einlassrohr 911, das Auslassrohr 912 und das verdickte Material 9163 wegen der Hochtemperatur und des Hochdrucks verformt werden, kann die Dichtnut 9133 sehr leicht lecken. Das Atmungsloch 9155 wird manchmal auch zur Lecksuche verwendet. Es wird auf 11 der Referenz JP2009002442 (A ) Fluid Control Valve Bezug genommen.
Die Struktur der Ventilwellengruppe beinhaltet eine Membran 92, eine Ventilwelle 95 und einen oberen Ventilkörper 93 und dergleichen. Die Welle 952 der Ventilwelle 95 verläuft durch das Wellenloch 935 des oberen Ventilkörpers 93 und wird mit dem Gewindeabschnitt 951 in die Membran 92 eingeschraubt. Das Wellenloch 935 ist mit einem Fluor-O-Ring versehen, um ein Austreten von Flüssigkeit zu verhindern, wenn die Membran 92 beschädigt ist, und um die Zylinderstruktur luftdicht zu machen. Der Kolbenabschnitt 953 wird mit der Welle 952 über dem oberen Ventilkörper 93 verbunden. Die Außenseite des Kolbenabschnitts 953, an der der Fluor-O-Ring und die Zylinderkammer 90d angeordnet sind, ist abgedichtet und in eine obere Zylinderkammer und eine untere Zylinderkammer unterteilt. Wenn die Druckluft in irgendeinen Zylinder strömt, wird der Kolbenabschnitt 953 von der Druckluft angetrieben, um sich relativ zu der inneren ringförmige Fläche 932 zu drehen. Der obere Ventilkörper 93 nimmt somit die Kraft von dem Kolbenabschnitt 953 und den Druck der Antriebsluft auf und kann somit verformt werden, wodruch die Konzentrizität und die Vertikalität der Ventilwelle 95 abweichen und die Lebensdauer der Membran 92 sogar verringert wird, weil der obere Ventilkörper 93 auf der Dichtfläche 9151 des ringförmigen Abschnitts 915 angeordnet ist.
6C zeigt die Wärmequellenzonen des Membranventils 9, die die Ventilkammer-Wärmequellenzone 140a, die Kanal- Wärmequellenzone 140b, die Einlassrohr-Wärmequellenzone 140c, die Auslassrohr-Wärmequellenzone 140d, die Einlassverbinder-Wärmequellenzone 140e und die Auslassverbinder-Wärmequellenzone 140f beinhalten. Die Hochtemperaturflüssigkeit wird durch die Rohrwand, die Struktur und die Membran 92 nach außen transportiert. Der Randabschnitt 921 der Membran 92 grenzt an die Kanal-Wärmequellenzone 140b an. Der ringförmige Abschnitt 915 des Ventilkörpers 91 und der Druckabschnitt 934 des oberen Ventilkörpers 93 sind die Hauptwege für die Wärmeableitung der Wärmequellenzonen. Dadurch werden der ringförmige Abschnitt 915 und der Randabschnitt 921 der Membran 91 am leichtesten thermisch verformt werden und lecken. Die Wärme wird durch den Wärmeübertragungsweg 14 über den Ventilkörper 91, den oberen Ventilkörper 93 und den oberen Ventildeckel 94 geleitet, was zu einer Verringerung der Aufbaufestigkeit der Zylinderstruktur und der Andruckkraft führt.
6B und 6D zeigen den Wärmeübertragungsweg des Membranventils 9. Durch den Ventilwellen-Wärmeübertragungsweg 141 wird die Wärme von der Ventilkammer 913 direkt durch den Mittelabschnitt 923 der Membran 92 zu der Ventilwelle 95 übertragen. Durch den quadratischen Platte-Wärmeübertragungsweg 142 wird die Wärme von der Auslassrohr-Wärmequellenzone 140d und der Einlassrohr-Wärmequellenzone 140c entlang dem verdickten Material 9163, dem Kanal-Wärmequellenzone 140b durch die Kanalseitenwand 9134 und die Dichtnut 9133 in Richtung des ringförmigen Abschnitts 915 und des oberen Ventilkörpers 93 übertragen. Durch den Verbinder-Wärmeübertragungsweg 143 wird die Wärme der Einlassverbinder-Wärmequellenzone 140e und der Auslassverbinder-Wärmequellenzone 140f über den quadratischen Abschnitt 916 auf den ringförmigen Abschnitt 915 übertragen. Durch den ringförmigen Abschnitt-Wärmeübertragungsweg 144 wird die Wärme nach oben zum oberen Ventilkörper 93 und zum oberen Ventildeckel 94 übertragen, während ein Teil der Wärme über den oberen Ventilkörper 93 zum Wellenloch 935 geleitet wird. Durch den Wellenloch- Wärmeübertragungsweg 145 wird die Wärme vom ringförmigen Wandwärmeübertragungsweg 143 zum Wellenloch 935 und der Ventilwelle 95 übertragen. Durch den quadratischen Abschnitt-Wärmeübertragungsweg wird die Wärme von dem Auslassrohr-Wärmequellenzone 140d und dem Einlassrohr-Wärmequellenzone 140c entlang der vertikalen Längsrippeplatte 9162 zu dem quadratischen Abschnitt übertragen.Die Dicke der Kanalseitenwand 9134 gestattet die Bildung der Dichtnut 9133 und die Anordnung eines Befestigungsrings mit höherer Härte. Die Dicke der Kanalseitenwand 9134 vergrößert die Wärmeübertragungsfläche, wodurch die Wärme des quadratischen Platten-Wärmeübertragungswegs 142 erhöht wird. Da jede Wärmequellenzone dieser Referenz eine große Wärmeübertragungsfläche aufweist, wird mehr Wärme auf das Membranventil übertragen, was ein Kriechen und eine Verformung durch die Hochtemperatur verursacht, so dass die Andruckkraft der vier Metallschrauben reduziert und das Risiko der Leckage erhöht wird.
6E zeigt die Wärmeableitung des Membranventils 9 und den natürlichen Wärmeableitungsweg. Der Wärmeableitungsweg 151 des quadratischen Abschnitts des Ventils 90a leitet die Wärme durch die quadratische Rippenplatte 152 ab. Der Wärmeableitungsweg 153 des oberen Zylinderkörpers und der Wärmeableitungsweg 154 des oberen Ventildeckels des Antriebszylinders 90b leiten die Wärme jeweils durch den oberen Ventilkörper 93 und den oberen Ventildeckel 94 ab. Die oben genannte Wärmeableitung erfolgt durch die natürliche Konvektion der Außenfläche. Der Wärmeableitungseffekt ist nicht signifikant. Der quadratische Abschnitt 916 ist eine vertikale geschlossene Struktur. Die meisten Wärmequellenzonen befinden sich innerhalb des quadratischen Abschnitts 916. Es ist schwierig, die Wärme nach außen abzuleiten. Die Wärme tritt über die quadratische Platte 9161 in den ringförmigen Abschnitt 915 und die Ventilwelle 95 ein, wodurch die Temperatur des oberen Ventilkörpers 93 erhöht wird, was zu einem Verlust der Andruckkraft der vier Schrauben der Zylinderstruktur führt. Der Fluor-O-Ring auf der Ventilwelle 95 und dem Kolben 953 kann die Funktion nicht aufrechterhalten, wodurch ein Verschleiß verursacht wird. Die Konzentrizität und die Vertikalität der Ventilwelle 95 kann ebenfalls problematisch sein. Der Druckabschnitt 934 kann auch keine wirksame Druckkraft auf den Randabschnitt 921 der Membran 92 erzeugen, wodurch eine Leckage verursacht wird. Darüber hinaus fließt die ausgelaufene Flüssigkeit durch die benachbarte untere Dichtfläche zur Schraubenbuchse, wodurch die Metallschraube korrodiert. Das Reaktionsprodukt fließt durch Diffusion in den Kanal 9132 zurück, wodurch die Flüssigkeit beschmutzt wird.
Das Merkmal der vorliegenden Referenz besteht darin, dass die verdickte Oberseite der Kanalseitenwand 9134 durch die zentrale Öffnung der quadratischen Platte 9161 verläuft und die Dichtnut 9133 an der Oberseite der Kanalseitenwand 9134 angeordnet ist. Der ringförmige Abschnitt 915 ist mit der äußeren ringförmigen Fläche der Kanalseitenwand 9134 und der oberen Fläche der quadratischen Platte 9161 verbunden. Der Randabschnitt 921 der Membran 92 ist mit einer Befestigungsnut zum Befestigen eines Befestigungsrings mit höherer Härte versehen. Ein derartiger Befestigungsring kann die Rundheit der Dichtnut 9133 aufrechterhalten und der Druckkraft des Druckabschnitts 934 wirksam widerstehen. Die Stützkraft wird durch die dicke Wand der Kanalseitenwand 9134 erhöht, wodurch der Randabschnitt 921 der Membran 92 nicht von der Hochtemperaturverformung beeinflusst wird. Dieses Patents verbessert die Hochtemperaturverformung der Außenseite der becherförmigen Struktur des Ventilkörpers 91 erheblich und löst das Leckageproblem des Randabschnitts 921. Es kann die Hochtemperaturanwendung mit einer Betriebstemperatur von ≦ 160°C erreichen, wie in JP2009002442 (A ) Fluid Control Valve, 3 gezeigt.
Der Randabschnitt 921 der Membran 92 ist mit dem Befestigungsring versehen, der eine höhere Härte besitzt. Ein solcher Befestigungsring kann die Rundheit der Dichtnut 9133 nur unter 160 ° C halten. Es löst nicht das Verformungsproblem, wenn der Ventilkörper 91 den Druck des Einlassrohrs und des Auslassrohrs übernimmt. Wenn das Einlassrohr 911 und das Auslassrohr 912 durch ein Fluid mit hoher Temperatur und hohem Druck verformt werden, wird die quadratische Platte 9161 mit der Verformung des Einlassrohrs 911 und des Auslassrohrs 912 auch verformt. Dadurch wird die Rundheit der Kanalseitenwand 9134 und somit die Abdichtung der Membran 92 beeinträchtigt. Diese Verformung ist schlimmer, wenn die Temperatur 160 ° C bis 200 ° C überschreitet wird.
Wie in 6F gezeigt, weist der Ventilkörper 91 in anderen Strukturen, die der vorliegenden Referenz ähnlich sind, keinen quadratischen Abschnitt 916 auf, der als Ventilkörper des zweiten Typs bezeichnet wird. Das heißt, es gibt nur die quadratische Platte 9161, die vier Schraubenlöcher besitzt. Das Auslassrohr 912, das Einlassrohr 911, der Kanal, der Einlassverbinder und der Auslassverbinder sind alle teilweise freiliegend und werden als quadratischer Abschnitt des zweiten Typs bezeichnet. Die Oberseite des Auslassrohrs 912 und des Einlassrohrs 911 grenzt an die quadratische Platte 9161 an. Es gibt immer noch ein verdicktes Material 9163 mit einer großen Fläche. Eine solche Struktur kann die Wärmequellenfläche des Einlassverbinders und die Wärmequellenfläche des Auslassverbinders verringern, wodurch die direkte Wärmeableitung durch die Außenfläche erhöht wird, so dass das Problem gelöst wird, dass sich Wärme in dem quadratischen Abschnitt 916 ansammelt. Der verdickte Bereich 9163 stellt jedoch immer noch einen großen Wärmeübertragungfläche bereit. Die Wärme wird auf den ringförmigen Abschnitt 915, den oberen Ventilkörper 93, den oberen Ventildeckel und die Ventilwelle 95 übertragen. Die Struktur des zweiten Typs des quadratischen Abschnitts kann das ursprüngliche Problem auch nicht lösen, das heißt, die Außenhöhe der becherförmigen Struktur beträgt etwa 6 mm, was keine ausreichende Aufbaufestigkeit liefern kann. Die becherförmige Struktur wird verformt, wenn das Einlassrohr 911 und das Auslassrohr 912 mit einem Hochtemperatur- und Hochdruckfluid gefüllt werden, da die quadratischen vertikalen Rippenplatten fehlen. Die quadratische Platte 9161 wird mit der Verformung des Einlassrohrs 911 und des Auslassrohrs 912 verformt, was die Rundheit der Kanalseitenwand 9134 und somit die Abdichtung der Membran 92 beeinflusst. Es kann nur in Anwendungen mit niedrigerem Arbeitsdruck und niedrigerer Temperatur verwendet werden, z. B. einem Arbeitsdruck von 3 kg/cm² und einer Betriebstemperatur <100°C.Wenn die Anforderung eines Arbeitsdrucks bei Normaltemperatur von 5 kg/cm² erfüllt werden soll, ist es notwendig, die Dicke des ringförmigen Abschnitts 915 und die Außenhöhe der becherförmigen Struktur zu vergrößern, was zu einem Problem einer großen Wärmeübertragungsfläche führt. Bei der Befestigung des Rohrverbinders fehlt dem Ventilkörper des zweiten Typs der quadratische Abschnitt 916, wodurch die Schwierigkeit der Befestigungsarbeit erhöht wird.
Die Lösung der Referenz 1 für die Probleme 1 bis 4 ist wie folgt:

Problem 1: Wärmeübertragungsbeschränkung: Ein verdickter Bereich mit einer dem Rohrdurchmesser entsprechenden Breite ist zwischen der quadratischen Platte und dem Einlassrohr und dem Auslassrohr gebildet. Eine derart große Wärmeübertragungsfläche bewirkt, dass eine große Menge von Wärme auf den ringförmigen Abschnitt und den oberen Ventilkörper übertragen wird. Die Dicke der Kanalseitenwand vergrößert auch die Wärmeübertragungsfläche. Der Befestigungsring am Randabschnitt der Membran vergrößert auch die Wärmeübertragungsfläche. Vier Metallschrauben und Schraubenbuchsen in unmittelbarer Nähe des Ringabschnitts führen auch zu einer hohen Wärmeübertragung.
Problem 2: Natürliche Kühlung: Nur die natürliche Kühlung der Oberfläche; der obere Ventilkörper und der obere Ventildeckel haben nur eine natürliche Kühlung der Oberfläche. Die gitterförmigen vertikalen Rippenplatten des quadratischen Abschnitts des ersten Typs können Wärme nicht effizient abführen, was zu einer Ansammlung der Wärme im Membranventil führt, wodurch die Gesamtstruktur eine hohe Temperatur besitzt. Die gitterförmigen vertikalen Rippenplatten des quadratischen Abschnitts des zweiten Typs sind für die Wärmeableitung völlig unwirksam.
Problem 3: Innere Kühlung: Es fehlt eine Einleitung der Außenluft zur Kühlung des internen Mechanismus. Die Ventilwellengruppe wird nicht gekühlt.
Problem 4: Die Wärme wird kontinuierlich zu der Dichtung, dem ringförmigen Abschnitt, dem Druckabschnitt, dem Randabschnitt der Membran und dem Mittelabschnitt der Membran transportiert und kontinuierlich in der Zylinderstruktur gesammelt. Die gesamte Zylinderstruktur weist eine hohe Temperatur auf, was dazu führt, dass das strukturelle Kriechen und die Verformung zunehmen, so dass die vier Metallschrauben sich lockern. Die Zylinderkammer befindet sich in dem oberen Ventilkörper. Die Hin- und Herbewegung des Kolbens und der Druck in der Zylinderkammer üben eine direkte Kraft auf den oberen Ventilkörper aus, so dass der Druckabschnitt des oberen Ventilkörpers den Randabschnitt der Membran nicht effektiv andrücken kann. Die quadratische Platte ist eng mit dem Einlassrohr und dem Auslassrohr verbunden und besitzt einen verdickten Bereich. Wenn das Einlassrohr und das Auslassrohr mit einer Flüssigkeit mit hoher Temperatur und hohem Druck gefüllt sind, tritt eine Verformung auf. Die quadratische Platte wird auch verformt und die Rundheit der Kanalseitenwand kann nicht aufrechterhalten werden. Diese Referenz verbessert nur die Verformung der Außenseite der Becherförmigen struktur. Das Membranventil kann nur bei einer Temperatur von unter 160°C arbeiten und kann die hohe Temperaturanforderung von weniger als 200°C nicht erfüllen. Der Ventilkörper des zweiten Typs kann nur die Anforderung eines Arbeitsdrucks von 3 kg/cm² bei normaler Temperatur erfüllen, da die Stützung von der Rippenplatte des quadratischen Abschnitts fehlt.

Referenz 2
1996 Japanisches Patent JPH08152078 (A ) Air-Operated Valve handelt sich um eine lineare magnetische Struktur, die das Öffnen der Membran erfassen kann. Die Struktur dieser Referenz ist für die Verwendung bei normalen Temperaturen geeignet und wird nicht für Hochtemperaturanwendungen verwendet. Hierbei ist der Rohrverbinder freiliegend. Eine Einlassverbinder-Wärmequellenzone und eine Auslassverbinder-Wärmequellenzone fehlen. Es gibt relativ kleine Einlassrohr-Wärmequellenzone und Auslassrohr-Wärmequellenzone. Im Vergleich mit den anderen Strukturen im Stand der Technik weist diese Referenz relativ kleine Wärmequellenzone auf. Das Einlassrohr und das Auslassrohr haben jedoch immer noch einen großen verdickten Bereich, der einen Wärmeübertragungskanal bildet, der direkt mit der quadratischen Platte und dem ringförmigen Abschnitt verbunden ist. Der obere Ventilkörper dieser Referenz ist an der Außenseite des ringförmigen Abschnitts des Ventilkörpers verschraubt, wodurch die Wärmeübertragungsquerschnittsfläche des ringförmigen Abschnitts verkleinert wird. Das ringförmige Element zur Befestigung der Membran ist innerhalb des ringförmigen Abschnitts verschraubt und besitzt eine große Wärmeübertragungsquerschnittsfläche. Es gibt immer noch eine große Wärmeübertragungsfläche auf der Oberseite der Mitte der Membran. Daher fehlt einer solchen Struktur eine Konstruktion zur Isolierung der Wärmequelle. In der Mitte des oberen Ventildeckels befindet sich ein Antriebsluftführungsloch, das über den Antriebsluftverbinder mit der Mitte der Ventilwelle verbunden ist, so dass die Luft in das Innere des Zylinders eindringen und die Seite des Kolbens erreichen kann, um den Kolben anzutreiben. Diese Luftlöcher können jedoch nicht die Kühlungsanforderungen der Ventilwelle erfüllen und auch keine zwangsläufige Kühlung ermöglichen. In Bezug auf den Wärmeableitungsmechanismus ist der Ventilkörper direkt der Außenluft ausgesetzt, um eine direkte natürliche Kühlung zu gewährleisten, da er keine Konstruktion mit hohem Temperaturgradienten aufweist. Das japanische Patent Nr. 1992, JPH04181079 (A ), neumatic Operating Valve, hat ebenfalls eine ähnliche Ventilwelle mit Antriebsluftführungslöchern.
Die Lösung der Referenz 2 für die Problem 1 bis 4 ist wie folgt: :

Problem 1: Wärmeübertragungsbeschränkung: Der ringförmige Abschnitt ist vom Randabschnitt der Membran getrennt. Die durch den ringförmigen Abschnitt übertragene Wärme ist nicht auf den Randabschnitt der Membran konzentriert. Das ringförmige Element zur Befestigung der Membran hat immer noch eine große Wärmeübertragungsquerschnittsfläche. Es gibt immer noch eine große Wärmeübertragungsfläche auf der Oberseite des Mittelabschnitts der Membran, wodurch eine große Menge an Wärmequelle durch die Membran übertragen wird.
Problem 2: Natürliche Kühlung: Die Membran hat eine große Anzahl von Wärmequellenübertragungsproblemen. Nur durch die natürliche Oberflächenkühlung kann nicht viel Wärme abgeleitet werden, um den Temperaturgradienten aufrechtzuerhalten ° Problem 3: Innere Kühlung: Eine Einleitung der Kühlaußenluft fehlt. Die Antriebsluftführungslöcher der Welle kann zwar die Kühlung der Ventilwelle unterstützen, ist jedoch unwirksam für die Kühlung der Membran.
Problem 4: das ringförmige Element ist fest an der Innenseite des ringförmigen Abschnitts verschraubt, um den Randabschnitt der Membran anzudrücken, damit die Dichtheit des oberen Ventilkörpers erhöht wird, wodurch der Einfluss der Hin- und Herbewegung des Kolbens auf das Andrücken der Membran verringert wird.

Referenz 3
1997 japanisches Patent JPH09217845 (A ), Diaphragm Valve, handelt sich um ein im Normalzustand geschlossenes Membranventil mit einer Dämpfungsfeder. Die Struktur dieser Referenz ist für den Einsatz bei normalen Temperaturen geeignet und wird nicht für Hochtemperaturanwendungen verwendet. Über dem Kolben befindet sich eine im Normalzustand geschlossene Feder, um sicherzustellen, dass die Membran auf den Ventilsitz gedrückt werden kann. Eine Hilfsfeder unter dem Kolben ermöglicht ein reibungsloses Schließen der Membran, wodurch die vom Sitz erzeugten Partikeln stark verringert werden können. °
Referenz 3 wird für Zweck der normalen Temperatur verwendet. Zusätzlich zur Lösung der Probleme 1 bis 4 werden auch die Probleme 5 und 6 gelöst. Die Lösung lautet wie folgt:

Problem 1: Wärmeübertragungsbeschränkung: Es gibt einen großflächigen verdickten Bereich. Der Einlass- und Auslassrohrverbinder sind auch mit dem verdickten Bereich verbunden. Der ringförmige Abschnitt hat eine größere Wärmeübertragungsfläche am Randabschnitt der Membran. Die Dicke der Kanalseitenwand vergrößert auch die Wärmeübertragungsfläche erheblich. Vier Metallschrauben und Schraubenbuchsen bilden ebenfalls eine große Menge an Wärmeübertragung. Bei hohen Temperaturen wird diese Wärme auf den oberen Ventilkörper übertragen, wodurch die Aufbaufestigkeit reduziert und ein ernsthaftes Kriechen und Verformen verursacht wird.
Problem 2: Natürliche Kühlung: nur natürliche Oberflächenkühlung, keine spezielle Kühlkonstruktion, kein hoher Temperaturgradient.
Problem 3: Innere Kühlung: Eine Einleitung der Kühlaußenluft fehlt.
Problem 4: Anwendung auf Raumtemperatur; das Problem der Wärmesammlung im Membranventil ist nicht berücksichtigt. Das durch hohe Temperaturen verursachte strukturelle Kriechen und Verformen sind nicht berücksichtigt.
Problem 5: Vibrationsdämpfung: die Hin- und Herbewegung des Kolbens und die Gegenkraft der Feder erzeugen eine Vibration. Im Langzeitbetrieb wird die Struktur durch Kriechen verformt und die Andruckkraft verringert. Diese Referenz verwendet Federn, um Vibrationen zu reduzieren, damit eine Leckage der Membran vermeiden wird. Die Reduzierung der Vibrationen kann auch die Reibungspartikeln verringern.
Problem 6: Reibungspartikeln: Diese Referenz besitzt keine spezielle Kühlkonstruktion für die Hochtemperaturverformung von Ventilkörper, oberem Ventilkörper und oberem Ventildeckel.Insbesondere bei 200°C kann die Konzentrizität und Vertikalität der Ventilwelle nicht gewährleistet werden, so dass die Partikeln nicht vermieden werden können.

Referenz 4
2015 Chinesisches Patent, CN104633171 (A ), Valve Apparatus, die Struktur dieser Referenz ist für die Verwendung bei normaler Temperatur und nicht für die Verwendung bei hoher Temperatur geeignet. Es handelt sich um eine Ventilstruktur, bei der ein stromleitendes Material in der Mitte der Ventilwelle angeordnet ist, um die Flüssigkeit zu kontaktieren und die statische Elektrizität der Membran zu beseitigen. Im Falle der Beförderung von nichtleitendem hochreinem Wasser oder einer anderen nichtleitenden Flüssigkeit sammeln die nichtleitende Membran und der Ventilkörper statische Reibungselektrizität an. Wenn sich die statische Elektrizität der Membran zum oberen Ventilkörper entlädt, wird die Membran gebrochen. Das stromleitende Material auf der Ventilwelle ist im Normalzustand auch ein Wärmeleiter, der leicht Wärme von der Ventilkammer auf andere Strukturen überträgt, was bei der Konstruktion der Isolation von Wärmequellen sehr nachteilig ist. 2010 Japanisches Patent, JP2010121689 (A ) Diaphragm Valve handelt sich um ein stromleitendes Material auf der nicht mit der Flüssigkeit in Kontakt stehenden Seite der Membran.
Die Strukturen der obigen zwei Referenzen sind für normale Temperaturanwendungen geeignet. Neben der Lösung der Probleme 1 bis 4 ist die Lösung der Probleme 5 und 7 wie folgt:

Problem 1: Wärmeübertragungsbeschränkung: Es gibt einen großflächigen verdickten Bereich. Der inlass- und Auslassrohrverbinder sind ebenfalls mit dem verdickten Bereich verbunden. Die Dicke der Kanalseitenwand vergrößert auch die Wärmeübertragungsfläche. Der Mittelabschnitt der Membran hat auch eine große Wärmeübertragungsfläche.
Problem 2: Natürliche Kühlung: nur natürliche Oberflächenkühlung, keine spezielle Kühlkonstruktion, kein hoher Temperaturgradient.
Problem 3: Innere Kühlung: Eine Einleitung der Kühlaußenluft fehlt.
Problem 4: Dichtes Andrücken: Der obere Ventilkörper ist am Ventilkörper verschraubt. Der obere Ventildeckel ist am oberen Ventilkörper verschraubt. Der obere Ventilkörper übernimmt direkt die Bewegung des Kolbens, die Kraft der Feder und den hohen Druck der Antriebsluft, wodurch die Dichtheit des oberen Ventilkörpers gegenüber dem Randabschnitt der Membran beeinträchtigt wird.
Problem 5: Vibrationsdämpfen: In dieser Referenz ist am oberen Ventilkörper elastisches Gummi angebracht, um Vibrationen zu reduzieren und eine Leckage der Membran zu vermeiden. Problem 7: Eliminierung statischer Elektrizität: In der Mitte der Ventilwelle ist ein stromleitendes Material angeordnet, wodurch die statische Elektrizität übertragen werden kann, was für die Isolierung der Wärmequelle nachteilig ist. JP2010121689 (A ) Diaphragm Valve besitzt einen elektrostatischen Führungsmodus, der das Problem mit der Wärmeübertragung vermeiden kann.

Referenz 5
2003 US-Patent 6612538 (B2), Two-way valve, ist ist für die Verwendung bei normaler Temperatur und nicht für Hochtemperaturanwendung geeignet. In dieser Referenz ist eine Metallschraube in der Mitte der Ventilwelle angeordnet, die die Membran an der Ventilwelle befestigt. An den beiden Enden des oberen Ventilkörpers sind Gewinde vorgesehen, um an dem Ventilkörper zu befestigen und mit dem oberen Ventildeckel zu verbinden, so dass die Außenfläche des Ventils frei von Metallschrauben ist und eine Korrosion durch das Umgebungsgas vermieden wird. Diese Referenz weist ferner einen drehbaren ringförmigen Körper zum Anbringen eines Antriebsluftverbinders auf. Die Anordnung der Hochdruckantriebsluftleitung ist bequemer. Der ringförmige Körper ist durch den Ventilkörper und den oberen Ventildeckel abgedichtet. In dieser Referenz ist ein Stoßdämpfer am oberen Ventilkörper angebracht, um die Vibration der Kolbenbewegung zu verringern und ein Lösen des oberen Ventilkörpers zu vermeiden. Der ringförmige Körper ist ein wichtiges Merkmal, aber in der Praxis muss die Druckluftleitung an der Rohrleitung der Umgebungsgases befestigt werden. Darüber hinaus haben diese Rohre eine festgelegte Richtung, so dass eine solche Vorrichtung den Wert des Ventils nicht erhöhen kann. Zudem müssen zusätzliche Dichtungsanforderungen erfüllt werden, die für die Verwendung bei Hochtemperaturanwendungen nicht geeignet sind, so dass mehr Teile ein höheres Risiko für Kriechen haben. Das Einlass- und Auslassrohr haben einen großen verdickten Bereich, der einen Wärmübertragungskanal bildet und direkt mit der quadratischen Platte und dem ringförmigen Abschnitt verbunden ist. Der Randabschnitt der Membran ist über der Kanalseitenwand angeordnet. Der obere Ventilkörper ist an der Innenseite des ringförmigen Abschnitts fest verschraubt, um auf den Randabschnitt der Membran zu drücken. Der Randabschnitt der Membran weist eine große Wärmeübertragungsfläche auf. Die Metallschrauben der Ventilwelle führen zum Versagen der Wärmeisolierung und kein hoher Temperaturgradient kann gebildet sein. Der ringförmige Abschnitt des Ventilkörpers und der Druckabschnitt des oberen Ventilkörpers sind beide Hauptwege für die Wärmeübertragung. Der ringförmige Abschnitt und der verdickte Bereich bilden einen Wärmeübertragungsweg. Bei hohen Temperaturen wird diese Wärme auf den oberen Ventilkörper übertragen, wodurch die Aufbaufestigkeit reduziert und ein starkes Kriechen und Verformen verursacht wird. Ein großer Bereich des Mittelabschnitts der Membran ist in der Transportflüssigkeit eingetaucht. Eine große Wärmemenge wird auf die Ventilwelle übertragen. Die Metallschrauben der Welle bilden einen Hochgeschwindigkeitskanal für die Wärmeübertragung. Der Fluor-O-Ring, der die Ventilwelle berührt, verliert seine Dichtfunktion, wenn die Temperatur 160°C überschreitet. Die Metallwelle weist immer noch das Problem von Metallkorrosion und Verunreinigung auf, wenn die Membran leckt. Es gibt das Problem mit hoher Wärme am Randabschnitt der Membran. Eine spezielle Kühlung ist nicht vorhanden und es ist unmöglich, einen hohen Temperaturgradienten herzustellen.
Die Lösung der Referenz 5 für das Problem 1 bis 4 ist wie folgt: :

Problem 1: Es gibt einen großflächigen verdickten Bereich. Der inlass- und Auslassrohrverbinder sind ebenfalls mit dem verdickten Bereich verbunden. Die Dicke der Kanalseitenwand vergrößert auch die Wärmeübertragungsfläche. Der Mittelabschnitt der Membran hat auch eine große Wärmeübertragungsfläche.
Problem 2: Natürliche Kühlung: nur natürliche Oberflächenkühlung, keine spezielle Kühlkonstruktion, kein hoher Temperaturgradient.
Problem 3: Innere Kühlung: Eine Einleitung der Kühlaußenluft fehlt.
Problem 4: Dichtes Andrücken: Es wird verhindert, dass die vier Schrauben außerhalb des Membranventils zum Anziehen durch das Umgebungsgas korrodiert, um zu vermeiden, dass sich die Schrauben lösen oder sogar brechen, wodurch eine unzureichende Andruckkraft für die Membran verursacht wird und somit eine Leckage auftritt. Der Ventilkörper ist am Ventilkörper verschraubt.

Der obere Ventildeckel ist am oberen Ventilkörper verschraubt. Der obere Ventilkörper übernimmt direkt die Bewegung des Kolbens, die Kraft der Feder und den hohen Druck der Antriebsluft, wodurch die Dichtheit des oberen Ventilkörpers gegenüber dem Randabschnitt der Membran beeinträchtigt wird. Der drehbare ringförmige Körper ist zwischen dem Ventilkörper und dem oberen Ventildeckel angeordnet und dichtet an der äußeren ringförmigen Fläche des oberen Ventilkörpers ab, wodurch die Gefahr des Lösens des oberen Ventilkörpers erhöht wird.
Referenz 6
2014 chinesisches Patent, CN103717954 (A ) Fluid control ist für Hochtemperaturanwendungen geeignet. Der Antriebszylinder dieser Referenz besitzt einen oberen Ventilkörper, hier als Zylinderkörper bezeichnet. Das Merkmal besteht darin, dass ein Halsabschnitt zwischen der Zylinderkammer und der Anlagefläche des Ventilkörpers vorgesehen ist. Die Anlagefläche befindet sich zwischen dem Ventil und dem Antriebszylinder, um den Randabschnitt der Membran zu drücken. Die Anlagefläche des Ventilkörpers wird hier als ringförmiger Abschnitt bezeichnet. Der Halsabschnitt ist an dem Zylinderkörper abgebracht, um die Querschnittsfläche zu verkleinern. Unterhalb des Halsabschnitts ist ein scheibenförmiger Flansch vorgesehen. Der Ventilkörper und die Metallbefestigungsplatte sind über Metallschrauben befestigt.Der Randabschnitt der Membran kann die Druckkraft unter dem Klemmen der Befestigungsplatte und des scheibenförmigen Flansches aufrechterhalten. Ferner ist an der nicht mit der Flüssigkeit in Kontakt stehenden Seite der Membran ein Kühlluftstutzen vorgesehen, der über eine zentrale Öffnung der Welle mit der Auslassöffnung der Zylinderkammer verbunden ist, um eine Anwendung bei hoher Temperatur von 200°C bis 250°C zu ermöglichen. Die bevorzugte Ausführungsform dieser Referenz weist ein Ventil aus Fluorharz auf. Der Antriebszylinder mit Ausnahme des Dichtungselements aus Metall besteht. Die Wärme des Ventilkörpers wird über den ringförmigen Abschnitt auf den scheibenförmigen Flansch übertragen. Der Wärmeübertragungsweg wird durch die verkleinerte Querschnittsfläche des Halsabschnitts begrenzt. Daher kann die Wärme nicht effektiv auf den Antriebszylinder übertragen werden. Zusätzlich wird durch die Kühlung der Außenluft ein fehlerfreier Hochtemperaturbetrieb gewährleistet.Wenn der aus Fluorharz hergestellte Ventilteil unter der Temperatur über 200°C liegt, tritt eine große Menge an Kriechen auf. Die ringförmige Abschnitt des Ventilkörpers wird durch die Befestigungsplatte und den scheibenförmigen Flansch gehalten. Die Metallschrauben auf der Befestigungsplatte werden nicht durch hohe Temperaturen beeinträchtigt. Das durch das Ventil verursachte Kriechen führt nicht zum Lösen der Metallschrauben.
Patentanspruch 1 dieser Referenz schließt keine Metallmaterialien ein, aber in der Praxis liefert eine solche Fluormaterialstruktur keine Daten, die anzeigen, dass die beanspruchte Temperatur 250°C erreicht werden kann, da das Fluorharz beim Erreichen auf 200°C ein großes Kriechen erzeugen kann. Das Metallmembranventil verwendet bei hohen Temperaturen häufig die Halsstruktur. 2001 US-Patent, US2001028049 (A1 ) High-temperature gas control valve, und Taiwan-Patent 2017 , TW201702508 (A )Diaphragm valve, besitzen beide die Halsstruktur und Antriebsluftlöcher an der Welle, um einen ähnlichen Kühleffekt zu erzielen.
Referenz 6 weist bei der Verwendung von Fluormaterial noch folgende Probleme auf: :

Problem 1: Wärmeübertragungsbeschränkung: Der Randabschnitt der Membran befindet sich in der Nähe des Kanal-Wärmequellenzone, so dass die Dichtnut des ringförmigen Abschnitts und der Randabschnitt der Membran am leichtesten thermisch verformt wird und leckt.Darüber hinaus wird der ringförmige Abschnitt des Ventilkörpers der Hauptweg der Wärmeübertragung.Am metallfreien scheibenförmigen Flansch sammelt sich Wärme an. Obwohl die metallfreie Befestigungsplatte dazu beitragen kann, die Dichtheit des Randabschnitts der Membran aufrechtzuerhalten, bleibt die Gefahr der Undichtigkeit aufgrund von strukturellen Verformungen bei hohen Temperaturen hoch.Die im Wesentlichen wirksame Wärmeübertragungsbeschränkungszone ist der Halsabschnitt des oberen Ventilkörpers, der leicht eine Hochtemperaturverformung der Fluorharzstruktur verursacht.
Problem 2: Natürliche Kühlung: Der Randabschnitt der Membran befindet sich in der Nähe der Kanal-Wärmequellenzone, wodurch die Dichtnut des ringförmigen Abschnitts und der Randabschnitt der Membran die Position ist, die am anfälligsten für thermische Verformung und Leckage ist.Sowohl der Ventilkörper als auch der obere Ventilkörper benutzt die natürliche Oberflächenkühlung, was weder die Aufbaufestigkeit des Halsabschnitts aus Fluorharz gewährleisten noch die Konzentrizität und Vertikalität der Ventilwelle aufrechterhalten kann.
Problem 3: Innere Kühlung: Eine Einleitung der Kühlaußenluft fehlt. Ein Kühlluftstutzen ist auf der nicht mit der Flüssigkeit in Kontakt stehenden Seite der Membran angeordnet und über das zentrale Loch der Welle mit der Auslassöffnung des Zylinders verbunden, was keine weitere Kühlung für den Randabschnitt der Membran bewirken kann.
Problem 4: Dichtes Andrücken: Der scheibenförmige Flansch aus Fluormaterial und die metallfreie Befestigungsplatte werden durch die hohe Wärme verformt.Die Schrauben können sich lockern und die Andruckkraft für die Membran wird verringert. Die hohe Temperatur bewirkt auch, dass die Vibration der Hin- und Herbewegung des Antriebszylinders direkt zur Verformung der Halsstruktur führt.

Referenz 7
2004 Japanisches Patent, JP2004019792A ,TRANSMISSION GAS DISCHARGE STRUCTURE OF DIAPHRAGM VALVE befasst sich mit der extrem geringen Menge an Flüssigkeit, die durch die Membran dringt und sich weiterhin auf der Rückseite der Membran ansammelt.Diese ständig angesammelten korrosiven Flüssigkeiten können die inneren Teile des Ventils beschädigen. Hierbei werden vier Schrauben verwendet, um den Ventilkörper, den oberen Ventilkörper und den oberen Ventildeckel miteinander zu verbinden. Der Innenraum des oberen Ventildeckel ist der Antriebszylinder angeordnet und besitzt einen Antriebsluftstutzen. Der Kolben der Ventilwelle bewegt sich in der Zylinderkammer hin- und her.Der obere Ventilkörper besitzt an der nicht mit Flüssigkeit in Kontakt stehenden Seite der Membran ein Reinigungsluftführungsloch und einen Stutzen, die miteinander verbunden sind und einen Einlass und einen Auslass bilden, um das angesammelte Fluid abzuführen.
Die Referenz 7 bezieht sich nur auf die Entfernung von auf der Rückseite der Membran angesammeltem Fluid und ist nicht für Hochtemperaturanwendungen ausgelegt.Die Konstruktion des Reinigungsluftführungsloches kann auch für die Membran- und Ventilwellenkühlung bei Hochtemperaturanwendungen verwendet werden.Die Struktur kann jedoch immer noch nicht die Kühlanforderungen des Randabschnitts der Membran erfüllen.Das Auslassrohr ist höher als das Einlassrohr angeordnet, so dass die Ventilkammer keinen Kanal aufweist. Ein ringförmiger Abschnitt mit verdickter Wand wird verwendet. Eine Dichtnut ist an der Innenseite der Öffnung angeordnet.Der zum Fixieren der Membran verwendete Randabschnitt bewirkt, dass eine große Wärmemenge von der Ventilkammer axial durch den ringförmigen Abschnitt und die Ventilwelle nach oben übertragen wird.
Referenz 7 weist in Hochtemperaturanwendungen immer noch die folgenden Probleme auf: :

Problem 1: Wärmeübertragungsbeschränkung: Der Randabschnitt der Membran befindet sich in der Nähe des Kanal-Wärmequellenzone, wodurch die Dichtnut des ringförmigen Abschnitts und der Randabschnitt der Membran am leichtesten thermisch verformt wird und leckt.Darüber hinaus hat der obere Ventilkörper eine große Wärmeübertragungsfläche, wodurch die Wärme angesammelt wird. Vier Metallschrauben und Schraubenbuchsen können auch eine große Wärme übertragen. Das Risiko einer Leckage der gesamten Struktur ist immer noch hoch.
Problem 2: Natürliche Kühlung: Der Randbereich der Membran befindet sich in der Nähe des Kanal-Wärmequellenzone, wodurch die Dichtnut des ringförmigen Abschnitts und der Randabschnitt der Membran am leichtesten thermisch verformt wird und leckt. Der Ventilkörper besitzt nur eine natürliche Oberflächenkühlung und ist somit nicht in der Lage, die Aufbaufestigkeit des ringförmigen Abschnitts bei hohen Temperaturen und die Konzentrizität und Vertikalität der Ventilwelle aufrechtzuerhalten.
Problem 3: Innere Kühlung: Eine Einleitung der Kühlaußenluft fehlt. Der obere Ventilkörper besitzt an der nicht mit Flüssigkeit in Kontakt stehenden Seite der Membran ein Reinigungsluftführungsloch und einen Stutzen, die miteinander verbunden sind und einen Einlass und einen Auslass bilden, um das angesammelte Fluid abzuführen. Eine solche Vorrichtung kann auch zur Membran- und Ventilwellenkühlung verwendet werden, wodurch die Temperatur des oberen Ventilkörpers verringert wird. Es kann jedoch keine weitere Kühlung für den Randabschnitt der Membran bereitstellen.
Problem 4: Dichtes Andrücken: Der ringförmige Abschnitt wird durch die meiste Wärme verformt und kein hoher Temperaturgradient kann hergestellt werden. Die Schrauben lockern sich und die Andruckkraft am Randabschnitt der Membran wird verringert.

Aus der obigen Beschreibung von Referenzen 1 bis 7 und der Diskussion der Probleme 1 bis 4 kann es festgestellt werden, dass das aus dem Fluorharzmaterial des Standes der Technik hergestellte Membranventil die Hochtemperaturanforderung von 200°C überhaupt nicht erfüllen. korrosive Flüssigkeit: Flusssäure, Salzsäure, Schwefelsäure usw.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Membranventil zu schaffen, das den Nachteil des Kriechens von Fluorharz bei 200°C beseitigen kann, wobei das Membranventil aus Fluorharz ein Ventil und einen Antriebszylinder umfasst, wobei das Ventil einen Ventilkörper und eine Membran aufweist, wobei der Antriebszylinder einen oberen Ventilkörper, einen oberen Ventildeckel und eine Ventilwelle, einen Antriebsluftstutzen und einen Kühlluftstutzen aufweist, wobei der obere Ventildeckel dicht mit dem Ventilkörper verschraubt ist und eine Zylinderstruktur bildet, die eine Zylinderkammer besitzt, die durch den Kolbenabschnitt in eine obere Zylinderkammer und eine untere Zylinderkammer unterteilt ist; wobei die Membran, die Ventilwelle und der obere Ventilkörper eine Ventilwellengruppe bilden, wobei das Ende der Ventilwelle durch das zentrale Durchgangsloch des oberen Ventildeckels verläuft, wobei die Zylinderstruktur entsprechend der Struktur des Membranventils an dem ringförmigen Abschnitt oder dem oberen Ventildeckel angebracht ist.
Der Ventilkörper weist ein Einlassrohr, ein Auslassrohr, eine Ventilkammer, einen ringförmigen Abschnitt und einen quadratischen Abschnitt auf.
Die Wärmequellenzonen befinden sich am Ventilkörper und beinhaltet eine Ventilkammer-Wärmequellenzone, eine Kanal-Wärmequellenzone, eine Einlassrohr-Wärmequellenzone und eine Auslassrohr-Wärmequellenzone. Die Hochtemperaturflüssigkeit wird durch den quadratischen Abschnitt, den ringförmigen Abschnitt, den oberen Ventilkörper und die Membran nach außen transportiert.
Die Ventilkammer weist einen Ventilsitz und einen Kanal auf. Die Membran weist einen Randabschnitt, einen elastischen Abschnitt und einen Mittelabschnitt auf. Der Randabschnitt kann die Ventilkammer vollständig abdichten. Der Mittelabschnitt kann den Ventilsitz öffnen und schließen.
Die Ventilwelle weist einen Verschraubungsabschnitt, eine Hohlwelle und einen Kolbenabschnitt auf, wobei der Verschraubungsabschnitt zur Befestigung des Mittelabschnitts der Membran dient, wobei die Hohlwelle durch das Wellenloch des oberen Ventilkörpers verläuft und durch mehrere O-Ringe abgedichtet ist.
Der ringförmige Abschnitt besitzt eine Dichtfläche, eine Öffnung, einen Teil mit kleinstem Durchmesser, eine innere ringförmige Fläche, eine Dichtnut, eine äußere ringförmige Fläche und eine O-Ringnut.
Der quadratische Abschnitt besitzt eine quadratische Platte , mehrere horizontale Rippenplatten, mehrere vertikale Längsrippenplatten und mehrere vertikale Querrippenplatten. Die quadratische Platte bildet eine Zentralöffnung zur Aufnahme der Ventilkammer und ist mit der Kanalseitenwand verbunden. Die vertikale Längsrippenplatte und die vertikalen Querrippenplatten sind unter der quadratischen Platte angeordnet, um das Einlassrohr, das Auslassrohr und die Kanalseitenwand zu verbinden.
Der obere Ventilkörper ist an der Innenseite des ringförmigen Abschnitts angebracht. Der obere Ventilkörper weist eine äußere ringförmige Fläche, einen Druckabschnitt, das Wellenloch, eine erste Ringnut, eine zweite Ringnut und eine Membrankammer auf. Der obere Ventilkörper ist im ringförmigen Abschnitt angeordnet. Der Druckabschnitt drückt den Randabschnitt der Membran in die Dichtnut des ringförmigen Abschnitts.
Der obere Ventilkörper weist einen Innenraum, einen oberen Abschnitt, ein zentrales Durchgangsloch, eine äußere ringförmige Fläche und eine Dichtfläche auf. Der obere Ventilkörper ist auf dem ringförmigen Abschnitt angeordnet.
Der ringförmige Abschnitt und die Ventilkammer bilden eine becherförmige Struktur. Die becherförmige Struktur hat eine tiefe Becherform. Die becherförmige Struktur hat eine Außenhöhe, die die Höhe von der Dichtnut zur Dichtfläche ist. Die Außenhöhe beträgt mindestens 80% bis 160% der Höhe des oberen Ventilkörpers. Die Membran ist an einer Position nahe dem Boden der becherförmigen Struktur angeordnet. Auf dieser Position ist noch ein innerer Kühlkanal vorgesehen. Der ringförmige Abschnitt mit einer hohen Aufbaufestigkeit kann bei der Verformung unter hoher Temperatur eine Stützwirkung erzeugen. Die Ventilwellegruppe ist an dem ringförmigen Abschnitt angeordnet. D.h. die becherförmige Struktur kann eine stabilste Stützung für die Ventilwellengruppe bereitstellen. Die Konzentrizität und Vertikalität der Ventilwelle können während der Öffnungs- und Schließbewegung der Ventilwelle sichergestellt werden. Es trägt auch zur Verringerung der Partikelfreisetzung bei.
Die verschiedenen Arten des Membranventils der Erfindung sind: ein metallfreies Membranventil und ein Metallmembranventil. Das metallfreie Membranventil kann in ein metallfreies, im Normalzustand geschlossenes Membranventil und ein metallfreies im Normalzustand offenes Membranventil unterteilt werden.Das Metallmembranventil kann in ein im Normalzustand geschlossenes Metallmembranventil und ein im Normalzustand offenes Metallmembranventil unterteilt werden. Die elektrostatische Ventilwellengruppe ist durch Hinzufügen eines Bündels von Leitfasern zu der Ventilwellengruppe gebildet. Die Leitfasern verlaufen durch den Hohlwellenraum und den Verschraubungsabschnitt in einer Schleifenform mit der Seite der Membran verbunden. Die Leitfasern verlaufen durch den Hohlwellenraum der Hohlwelle und können nicht mit der Ventilwelle gedreht werden.
Das erfindungsgemäße Wärmeisolierverfahren enthält ein Wärmeübertragungsbeschränkungsverfahren und ein Wärmeableitungsverfahren, die verwendet werden können, um die Wärme zu isolieren und die Wärmeableitung zu verbessern, damit der Temperaturgradient der Struktur aufrechterhalten werden kann. Das erfindungsgemäße Wärmeübertragungsbeschränkungsverfahren begrenzt die Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts der Struktur, im Folgenden als Wärmeübertragungsbeschränkungszone bezeichnet, die die Wärmeübertragung von der Wärmequellenzone reduziert, um das Ziel der Wärmeisolierung zu erreichen.
Das Wärmeübertragungsbeschränkungsverfahren die Wanddicke der mehreren Wärmeübertragungsbeschränkungszonen des Membranventils beschränkt, wobei die Wanddicke die Dicke eines Einlassrohrs des Membranventils nicht überschreitet oder ≦ 3mm ist, um die Wärme der Wärmequellenzonen abzuleiten, wodurch eine Wärmeisolierung zwischen einer Zylinderstruktur und mehreren Wärmequellenzonen erreicht wird, wobei das Wärmeableitungsverfahren eine natürliche Kühlstruktur und eine innere Kühlstruktur verwendet, wobei die natürliche Kühlstruktur eine natürliche Konvektionskühlung durch eine Vielzahl von Rippenplatten eines quadratischen Abschnitts des Membranventils, eine Vielzahl von Rippenplatten eines ringförmigen Abschnitts und eine Vielzahl von Rippenplatten eines oberen Ventildeckels durchführt, wobei die innere Kühlstruktur die äußere Kühlluft durch einen Kühlluftkanal des ringförmigen Abschnitts einführt, die durch eine nicht mit der Flüssigkeit in Kontakt stehenden Seite der Membran und eine Hohlwelle strömt.
Das Wärmeableitungsverfahren des erfindungsgemäßen Wärmeisolierverfahrens enthält eine äußere natürliche Kühlung und eine innere Kühlung. Die äußere natürliche Kühlung wird durch den quadratischen Abschnitt und die Kühlrippen des ringförmigen Abschnitts des Ventilkörpers und die Kühlrippen des oberen Ventildeckels erreicht. Die innere Kühlung wird durch einen inneren Kühlkanal mit einem oder mehreren Kühlluftlöchern des Ventilkörpers, die Kühlluftringnut, die Vielzahl von Kühlluftführungslöchern des oberen Ventilkörpers, ein Membranraum der Membrankammer des oberen Ventilkörpers, eine Vielzahl von Luftführungslöchern der Ventilwelle und den Hohlwellenraum der Hohlwelle erreicht.
Die innere natürliche Kühlung nutzt den Auftrieb der Hohlwelle bei einer hohen Temperatur, um die äußere Kühlluft durch den inneren Kühlkanal einzuführen, damit eine Wärmeabgabe erreicht wird. Durch die innere Zwangskühlung wird die Kühlluft zwangsweise durch den inneren Kühlkanal geführt, um die Wärme abzuleiten. Die Kühlluft wird zwangsweise durch den inneren Kühlkanal geführt wird, wobei der Kühlluftstutzen mit der Kühlluft verbunden ist, die durch den Kühlkanal eingeführt, wodurch eine Wärmeabgabe durch die Hohlwelle erreicht wird. Die Wärme des Mittelabschnitts der Membran kann abgeführt werden, um einen Einfluss des Fluor-O-Ring von der Hochtemperatur zu vermeiden.
Der ringförmige Abschnitt und der Randabschnitt der Membran können leicht verformt werden und lecken. Die becherförmige Struktur hat eine tiefe Becherform. Die becherförmige Struktur hat eine Außenhöhe, die die Höhe von der Dichtnut zur Dichtfläche ist. Die Außenhöhe beträgt mindestens 80% bis 160% der Höhe des oberen Ventilkörpers. Die Membran ist an einer Position nahe dem Boden der becherförmigen Struktur angeordnet. Auf dieser Position ist noch ein innerer Kühlkanal vorgesehen. Der ringförmige Abschnitt mit einer hohen Aufbaufestigkeit kann bei der Verformung unter hoher Temperatur eine Stützwirkung erzeugen. Die Ventilwellegruppe ist an dem ringförmigen Abschnitt angeordnet. D.h. die becherförmige Struktur kann eine stabilste Stützung für die Ventilwellengruppe bereitstellen. Die Konzentrizität und Vertikalität der Ventilwelle können während der Öffnungs- und Schließbewegung der Ventilwelle sichergestellt werden. Es trägt auch zur Verringerung der Partikelfreisetzung bei.Die Zylinderstruktur befindet sich über der Wärmeübertragungsbeschränkungszone mit der quadratischen Platte und dem ringförmigen Abschnitt. Äußerlich natürliche Kühlung erfolgt durch die gitterartige Rippenstruktur des quadratischen Abschnitts und die Vielzahl von Kühlrippenplatte der äußeren ringförmigen Fläche des ringförmigen Abschnitts, die eine große Anzahl von natürlichen Wärmeableitungsflächen bereitstellen. Um einen hohen Temperaturgradienten der Struktur aufrechtzuerhalten, weisen die horizontal offenen mehrschichtigen Rippenplatten ein offen belüftetes Strukturmerkmal auf, das die natürliche Wärmeabfuhr beschleunigt.
Bei der inneren Kühlung führt die Kühlluftringnut die Kühlluft durch mehreren Kühlluftführungslöcher des oberen Ventilkörpers, um den Randabschnitt der Membran zu kühlen. Es wird verwendet, um sicherzustellen, dass der Fluor-O-Ring zur Abdichtung nicht durch hohe Temperaturen beeinträchtigt wird, und um sicherzustellen, dass das Membranventil aus Fluorharz eine hohe Temperaturanwendung von 200°C ermöglicht. Bei der natürlichen Kühlung wird der Auftrieb von heißer Luft in dem hohlen axialen Durchgang des Ventils verwendet, um die Außenluft so zu leiten, dass sie durch eine oder mehrere der Kühlluftöffnungen strömt. Die Zufuhr von Hochdruckkühlluft während der Zwangskühlung kann die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit von Hochtemperatur- und Hochkorrosionsanwendungen bei 200 ° C weiter verbessern.
Das erfindungsgemäße Membranventil umfasst ein Ventil und einen Antriebszylinder, wobei das Ventil einen Ventilkörper und eine Membran aus Fluorharz aufweist, wobei der Antriebszylinder einen oberen Ventilkörper, einen oberen Ventildeckel und eine Ventilwelle aufweist, wobei der Ventilkörper einen ringförmigen Abschnitt und einen quadratischen Abschnitt aufweist, wobei der quadratische Abschnitt eine erste Seitenfläche, eine zweite Seitenfläche, eine Bodenfläche, ein Einlassrohr, ein Auslassrohr und eine Ventilkammer besitzt, wobei die Ventilkammer einen Ventilsitz und einen Kanal besitzt; die Membran einen Randabschnitt, einen elastischen Abschnitt und einen Mittelabschnitt aufweist; der obere Ventilkörper in dem ringförmigen Abschnitt angeordnet ist und die Membran andrückt; der obere Ventildeckel dicht mit dem Ventilkörper verschraubt ist und eine Zylinderstruktur bildet, die eine Zylinderkammer besitzt, die durch den Kolbenabschnitt in eine obere Zylinderkammer und eine untere Zylinderkammer unterteilt ist; die Ventilwelle einen Verschraubungsabschnitt aufweist, der mit dem Mittelabschnitt der Membran verschraubt ist; eine Vielzahl von Rippenplatten auf der ersten Seitenfläche, der zweiten Seitenfläche oder der Bodenfläche angeordnet sind.
Das erfindungsgemäße Membranventil umfasst ein Ventil und einen Antriebszylinder, wobei das Ventil einen Ventilkörper und eine Membran aus Fluorharz aufweist, wobei der Antriebszylinder einen oberen Ventilkörper, einen oberen Ventildeckel und eine Ventilwelle aufweist, wobei der Ventilkörper einen ringförmigen Abschnitt und einen quadratischen Abschnitt aufweist, wobei der ringförmige Abschnitt ein Kühlluftloch besitzt; die Membran einen Randabschnitt, einen elastischen Abschnitt und einen Mittelabschnitt aufweist; der obere Ventilkörper eine Membrankammer aufweist, in dem ringförmigen Abschnitt angeordnet ist und die Membran andrückt; der obere Ventildeckel dicht mit dem Ventilkörper verschraubt ist und eine Zylinderstruktur bildet, die eine Zylinderkammer besitzt, die durch den Kolbenabschnitt in eine obere Zylinderkammer und eine untere Zylinderkammer unterteilt ist; die Ventilwelle einen Verschraubungsabschnitt, eine Hohlwelle und einen Hohlwellenraum aufweist, wobei der Verschraubungsabschnitt mit dem Mittelabschnitt der Membran verschraubt ist, wobei die Hohlwelle ein Luftführungsloch aufweist, das mit dem Hohlwellenraum verbunden ist, wobei das Luftführungsloch und das Kühlluftloch mit der Membrankammer verbunden sind, wodurch ein Kühlluftkanal gebildet ist.
Das erfindungsgemäße Membranventil umfasst ein Ventil und einen Antriebszylinder, wobei das Ventil einen Ventilkörper und eine Membran aus Fluorharz aufweist, wobei der Antriebszylinder einen oberen Ventilkörper, einen oberen Ventildeckel und eine Ventilwelle aufweist, wobei der Ventilkörper einen ringförmigen Abschnitt und einen quadratischen Abschnitt aufweist; die Membran einen Randabschnitt, einen elastischen Abschnitt und einen Mittelabschnitt aufweist; der obere Ventilkörper in dem ringförmigen Abschnitt angeordnet ist, die Membran andrückt und eine erste Ringnut aufweist; der obere Ventildeckel dicht mit dem Ventilkörper verschraubt ist und eine Zylinderstruktur bildet, die eine Zylinderkammer besitzt, die durch den Kolbenabschnitt in eine obere Zylinderkammer und eine untere Zylinderkammer unterteilt ist; die Ventilwelle einen Verschraubungsabschnitt, eine Hohlwelle und einen Dämpfungsring aufweist, wobei der Verschraubungsabschnitt mit dem Mittelabschnitt der Membran verschraubt ist, wobei der Dämpfungsring in der ersten Ringnut angeordnet ist.
Das erfindungsgemäße Membranventil umfasst ein Ventil und einen Antriebszylinder, wobei das Ventil einen Ventilkörper und eine Membran aus Fluorharz aufweist, wobei der Antriebszylinder einen oberen Ventilkörper, einen oberen Ventildeckel und eine Ventilwelle aufweist, wobei der quadratische Abschnitt ein Einlassrohr und ein Auslassrohr aufweist, wobei der quadratische Abschnitt einen kleinsten Durchmesser an der Verbindungsstelle mit dem ringförmigen Abschnitt besitzt, wobei der ringförmige Abschnitt eine innere ringförmige Fläche besitzt, wobei die innere ringförmige Fläche mit einer Dichtnut versehen ist, wobei die Dichtnut sich am Teil mit kleinstem Durchmesser ist; die Membran einen Randabschnitt, einen elastischen Abschnitt und einen Mittelabschnitt aufweist; der obere Ventilkörper in dem ringförmigen Abschnitt angeordnet ist und einen Druckabschnitt aufweist, der den Randabschnitt der Membran in die Dichtnut drückt; der obere Ventildeckel dicht mit dem Ventilkörper verschraubt ist und eine Zylinderstruktur bildet, die eine Zylinderkammer besitzt, die durch den Kolbenabschnitt in eine obere Zylinderkammer und eine untere Zylinderkammer unterteilt ist; die Ventilwelle einen Verschraubungsabschnitt aufweist, wobei der Verschraubungsabschnitt mit dem Mittelabschnitt der Membran verschraubt ist.
Das erfindungsgemäße Membranventil umfasst ein Ventil und einen Antriebszylinder, wobei das Ventil einen Ventilkörper und eine Membran aus Fluorharz aufweist, wobei der Antriebszylinder einen oberen Ventilkörper, einen oberen Ventildeckel und eine Ventilwelle aufweist, wobei der Ventilkörper einen ringförmigen Abschnitt und einen quadratischen Abschnitt aufweist, wobei der quadratische Abschnitt eine Ventilkammer besitzt, wobei der ringförmige Abschnitt und die Ventilkammer eine becherförmige Struktur bilden, wobei die Außenhöhe der becherförmigen Struktur 80% bis 160% der Höhe des oberen Ventilkörpers beträgt; die Membran einen Randabschnitt, einen elastischen Abschnitt und einen Mittelabschnitt aufweist; der obere Ventilkörper in dem ringförmigen Abschnitt angeordnet ist und den Randabschnitt der Membran in die Dichtnut drückt; der obere Ventildeckel dicht mit dem Ventilkörper verschraubt ist und eine Zylinderstruktur bildet, die eine Zylinderkammer besitzt, die durch den Kolbenabschnitt in eine obere Zylinderkammer und eine untere Zylinderkammer unterteilt ist.
Die besten Lösungen der Wärmeisolierung für die Probleme 1 bis 4, die die Anforderungen an die Hochtemperaturanwendung von 200°C erfüllen können, sind wie folgt:
Problem 1: Wärmeübertragungsbeschränkung: die Kanalseitenwand, die quadratische Platte, der obere Ventilkörper und der ringförmige Abschnitt besitzen alle Wärmeübertragungsbeschränkungszonen mit begrenzter Querschnittsfläche. Der Einlassrohrverbinder, der Auslassrohrverbinder, das Einlassrohr, das Auslassrohr und der Kanal der Wärmequellenzonen werden alle von der gitterartigen Rippenstruktur des quadratischen Abschnitts gestützt, wodurch die Wärmeübertragungsfläche begrenzt wird und die Wärme nach außen auf die Rippenplatten mit horizontalen Öffnungen übertragen wird, um Wärme abzuleiten. Die Wärmeübertragungsbeschränkungszone ist am Boden der ersten Ringnut und der zweiten Ringnut des oberen Ventilkörpers gebildet. Die Wärme im Wärmequellenzonen wird durch die Beschränkung der Wärmeübertragungsfläche stark verringert. Die Verringerung des Wärmeübertragung ermöglicht es auch, Wärme auf natürliche Weise über die Wärmeableitungsrippen und die Außenfläche der Komponenten abzuleiten.
Problem 2: Natürliche Kühlung: Der Ventilkörper verwendet eine große Anzahl von natürlichen Wärmeableitungsflächen, um einen hohen Temperaturgradienten der Struktur aufrechtzuerhalten. Die gitterförmigen horizontalen mehrschichtigen Rippenplatten des quadratischen Abschnitts ermöglichen eine Belüftung und kann die natürliche Wärmeableitung beschleunigen. Sie sind ausreichend, um einen hohen Temperaturgradienten aufrechtzuerhalten, damit die Aufbaufestigkeit sichergestellt wird. Die Kühlrippen an der äußeren ringförmigen Fläche des ringförmigen Abschnitts sorgen für eine natürliche Wärmeableitung, wenn Wärme auf den ringförmigen Abschnitt übertragen wird.
Problem 3:Innere Kühlung: der Kühlluftkanal dient zur Kühlung der Membran und der Ventilwelle innerhalb des Membranventils und verstärkt die ursprüngliche Wärmeisolierwirkung, Zwangskühlung oder natürliche Kühlung. Die Kühlluft strömt durch die Kühlluftringnut und die Vielzahl von Luftführungslöchern des oberen Ventilkörpers, um den Randabschnitt der Membran zu kühlen. Sie strömt über die nicht Flüssigkeit in Kontakt stehende Seite der Membran. Sie tritt dann durch das Luftführungsloch der Hohlwelle in das Mittelloch und führt die Wärme des Mittelabschnitt der Membran ab, um einen Einfluss auf den Fluor-O-Ring durch hohe Temperaturen zu vermeiden. Es kann sichergestellt werden, dass das Membranventil aus Fluorharz die hohen Temperaturanwendungen von 200°C ermöglicht und eine natürliche Kühlung oder eine Zwangskühlung aufweist.
Bei der natürlichen Kühlung wird der Auftrieb der heißen Luft im Hohlwellenraum innerhalb des Ventils verwendet, um die Außenluft so zu leiten, dass sie durch ein oder mehrere Luftführungslöcher einströmt.
Bei der Zwangskühlung wird die Hochdruckkühlluft über den Kühlgasverbinder zugeführt, wodurch die Zuverlässigkeit und Belastbarkeit von Hochtemperatur- und Hochkorrosionsanwendungen bei 200°C weiter verbessert werden kann.
Problem 4: Dichtes Andrücken: der Ventilkörper, die Zylinderstruktur und die Ventilwellengruppe entsprechen einer hohen Aufbaufestigkeit, einer Beständigkeit gegen korrosives Gas in der Umgebung und der Belastung einer Hin- und Herbewegung des Kolbens.
Die quadratische Abschnitt des Ventilkörpers weist eine gitterartige Rippenplatte mit horizontalen Öffnungen auf, die die Aufbaufestigkeit des Ventilkörpers erhöht und die Wärmeübertragung beschränkt. Der ringförmige Abschnitt und die Ventilkammer bilden eine becherförmige Struktur. Die becherförmige Struktur hat eine tiefe Becherform. Die becherförmige Struktur hat eine Außenhöhe, die mindestens 80% bis 160% der Höhe des oberen Ventilkörpers 5 beträgt. Die Membran ist in der Nähe des Bodens der becherförmigen Struktur angeordnet. In dieser Position ist eine Kühlung durch Kühlkanal vorgesehen. Bei der Verformung durch hohe Temperatur stellt der ringförmige Abschnitt mit hoher Aufbaufestigkeit eine Unterstützung bereit, wodurch die Struktur eine höhere Festigkeit als der Stand der Technik besitzt. Die Ventilwellengruppe ist an den ringförmigen Abschnitt angeordnet, das heißt, die tiefe becherförmige Struktur bietet eine stabilste Stützstruktur für die Ventilwellengruppe. Die Konzentrizität und Vertikalität können während der Öffnungs- und Schließbewegung der Ventilwelle sichergestellt werden, was auch dazu beiträgt, die Freisetzung von Partikeln zu verringern. Die Zylinderstruktur wird von der Struktur des ringförmigen Abschnitts gestützt, um die starre Stützung des Wellenloches und die Vertikalität und Konzentrizität der Ventilwelle sicherzustellen.Die Kühlrippen an der äußeren ringförmigen Fläche können eine zusätzliche Stützkraft für die Zylinderkammer bereitstellen. Der Antriebsluftdruck und die Federvibration des Kolbens in der Zylinderkammer werden auf den Ventilkörper übertragen, wodurch der Einfluss einer Lockerung der Struktur aufgrund des Kriechens stark verringert wird.Darüber hinaus befindet sich die Zylinderstruktur über der Wärmeübertragungsbeschränkungszone des ringförmigen Abschnitts. Der obere Ventilkörper besitzt auch eine Wärmeübertragungsbeschränkungszone, der die Wärmeübertragung im Wärmequellenzone verringern und die Aufbaufestigkeit des Zylinders aufrechterhalten kann.
Wenn keine Metallstruktur vorhanden ist, ist der obere Ventildeckel mit dem Ventilkörper verschraubt, wodurch es kein Problem hinsichtlich der Metalloxidverschmutzung besteht. Bei einer Metallstruktur werden die Metallschrauben der Zylinderstruktur durch die Schraubenbuchsen geschützt. Die Schraubenbuchsen besitzen nur eine Dichtfläche. Der Höhenunterschied zwischen der Dichtfläche und dem Randabschnitt der Membran beträgt mindestens 80% oder mehr der Länge des oberen Ventilkörpers. Wenn ein Metalloxid verbreitet wird, reicht dieser Höhenunterschied aus, um das Verschmutzungsproblem einzugrenzen. Der Betriebsinspektor muss nicht prüfen, ob die Schrauben korrodiert sind und ausgetauscht werden müssen. Das heißt, selbst wenn die Außenfläche des Ventilkörpers durch Umgebungskorrosionsgas erodiert wird, wird die Andruckkraft nicht reduziert.
Beim Hin- und Herbewegen des Kolbens in der Zylinderkammer, wobei der obere Ventilkörper an der inneren ringförmigen Fläche des ringförmigen Abschnitts angebracht ist, übernimmt der Ventilkörper den größten Teil der Kolbenkraft und des Luftdrucks. Der obere Ventilkörper wird nicht dadurch verformt und gelockert, wodurch die Andruckkraft nicht reduziert wird und eine Leckage der Membran vermieden wird. Die Konzentrizität und Vertikalität der Ventilwelle und die Andruckkraft auf den Randabschnitt der Membran können sichergestellt werden, wodurch die Leckage verringert wird, so dass die Lebensdauer verlängert werden kann.
Figurenliste

1A eine Schnittdarstellung des metallfreien im Normalzustand geschlossenen Membranventils der ersten Ausführungsform der Erfindung;
1B eine perspektivische Darstellung des im Normalzustand geschlossenen Metallmembranventils der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
2A eine Darstellung der Wärmequellenzonen der Erfindung;
2B eine Darstellung des Wärmeübertragungswegs der Erfindung;
2C eine Darstellung der natürlichen Kühlung der Erfindung;
2D eine Darstellung der inneren Kühlung der Erfindung;
3A eine Schnittdarstellung des Ventilkörpers der Erfindung;
3B eine Schnittdarstellung des Einlassrohrs der Erfindung;
3C eine Schnittdarstellung des Ventilkörpers des zweiten Typs der Erfindung;
4A eine Darstellung der im Normalzustand geschlossenen Ventilwellengruppe mit Außengewinde;
4B eine Darstellung der im Normalzustand offenen Ventilwellengruppe mit Außengewinde;
4C eine Darstellung der im Normalzustand geschlossenen Flansch-Ventilwellengruppe mit Außengewinde;
4D eine Darstellung der im Normalzustand offenen Flansch-Ventilwellengruppe mit Außengewinde;
4E eine Darstellung der elektrostatischen Ventilwellengruppe der Erfindung;
5A eine Darstellung der Zylinderstruktur des ringförmigen Abschnitts mit Außengewinde der Erfindung;
5B eine Darstellung der Zylinderstruktur des oberen Ventildeckels mit Außengewinde der Erfindung;
5C eine Darstellung der Zylinderstruktur des oberen Ventildeckels mit Flansch der Erfindung;
6A eine Schnittdarstellung des Membranventils der herkömmlichen Lösung;
6B eine Schnittdarstellung des Ventilkörpers der herkömmlichen Lösung,
6C eine Darstellung der Wärmequellenzonen der herkömmlichen Lösung;
6D eine Darstellung des Wärmeübertragungswegs der herkömmlichen Lösung;
6E eine Darstellung der Kühlung der herkömmlichen Lösung;
6F eine Schnittdarstellung des Ventilkörpers des zweiten Typs der herkömmlichen Lösung.

Wege zur Ausführung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Wärmeisolierverfahren enthält ein Wärmeübertragungsbeschränkungsverfahren und ein Wärmeableitungsverfahren, die verwendet werden können, um die Wärme zu isolieren und die Wärmeableitung zu verbessern, damit der Temperaturgradient der Struktur aufrechterhalten werden kann. Das erfindungsgemäße Wärmeübertragungsbeschränkungsverfahren begrenzt die Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts der Struktur, im Folgenden als Wärmeübertragungsbeschränkungszone 147 bezeichnet, die die Wärmeübertragung von der Wärmequellenzone reduziert, um das Ziel der Wärmeisolierung zu erreichen.
Es wird auf 1A, 1B, 2A, 2B, 2C, 2D, 3A, 3B, 3C, 4A, 4B, 4C, 4D, 4E, 5A, 5B und 5C Bezug genommen.
Ein Membranventil, das aus Harz hergestellt ist, wie beispielsweise ein metallfreies im Normalzustand geschlossenes Membranventil 1a, besteht aus einem Ventil 10a und einem Antriebszylinder 10b und verwendet ein Wärmeisolierverfahren. Das Ventil 10a weist einen Ventilkörper 2, eine Membran 3 und andere Teile auf. Der Antriebszylinder 10b weist einen oberen Ventilkörper 5, einen oberen Ventildeckel 6, eine Ventilwelle 4, einen Antriebsluftstutzen 171 und einen Kühlluftstutzen 161. Der Antriebsluftstutzen 171 und der Kühlluftstutzen 161 befinden sich beide über einer Wärmeübertragungzone 147.
Der obere Ventildeckel 6 ist dicht mit dem Ventilkörper 2 verbunden, um eine Zylinderstruktur 8 zu bilden. Das Innere der Zylinderstruktur 8 nimmt eine Ventilwellengruppe 7 und eine Feder und dergleichen auf. Die Zylinderstruktur 8 hat eine Zylinderkammer 175. Die Ventilwellengruppe 7 beinhaltet die Membran 3, die Ventilwelle 4 und den oberen Ventilkörper 5. Die Zylinderkammer 175 ist entsprechend dem Aufbau des Membranventils am Ventilkörper 2 oder am oberen Ventildeckel 6 angeordnet.
Der Ventilkörper 2 weist einen ringförmigen Abschnitt 24 und einen quadratischen Abschnitt 25 auf. Der quadratische Abschnitt 25 besitzt ein Einlassrohr 21, ein Auslassrohr 22 und eine Ventilkammer 23, wobei das Einlassrohr 21 mit dem Rohrverbinder 211 und das Auslassrohr 22 mit dem Rohrverbinder 221 verbunden ist.
Die Ventilkammer 23 besitzt einen Ventilsitz 231, einen Kanal 232 und eine Kanalseitenwand 233. Der Ventilsitz 231 befindet sich in einer zentralen Position. Um den Ventilsitz herum ist der Kanal 232 gebildet.
Der ringförmige Abschnitt 24 besitzt eine Dichtfläche 240, eine Öffnung 241, einen Teil mit kleinstem Durchmesser 242, eine innere ringförmige Fläche 243, eine Dichtnut 245, eine äußere ringförmige Fläche 246, Kühlrippen 248, Antriebsluftlöcher 172 und Kühlluftlöcher 162. Der Teil mit kleinstem Durchmesser 242 an einem Ende des ringförmigen Abschnitts 24 ist mit dem quadratischen Abschnitt 25 verbunden. Die Kühlrippen 248 sind an der äußeren ringförmigen Oberfläche 246 des Teils mit kleinstem Durchmesser 242 angebracht und mit dem quadratischen Abschnitt 25 verbunden. Der quadratische Abschnitt 25, der Teil mit kleinstem Durchmesser 242, die Dichtnut 245 und die Kühlrippen 248 sind alle Wärmeübertragungsbeschränkungszonen 147.
Der quadratische Abschnitt 25 besitzt eine quadratische Platte 251 und mehrere Rippenplatten. Die Rippenplatten beinhalten mehrere horizontale Rippenplatten 253, eine vertikale Längsrippenplatte 254 und mehrere vertikale Querrippenplatten 255 .Die quadratische Platte 251 bildet eine Zentralöffnung zur Aufnahme der Ventilkammer 23 und ist mit der Kanalseitenwand 233 verbunden. Die vertikale Längsrippenplatte 254 und die vertikalen Querrippenplatten 255 sind unter der quadratischen Platte 251 angeordnet, um das Einlassrohr 21, das Auslassrohr 22 und die Kanalseitenwand 233 zu verbinden. Die quadratische Platte 251, die vertikale Längsplatte 254 und die vertikalen Querulanten 255 sind alle Wärmeübertragungsbeschränkungszonen 147.
Die Membran 3 weist einen Randabschnitt 31, einen elastischen Abschnitt 32 und einen Mittelabschnitt 33 auf, wobei der Mittelabschnitt 33 mit einem Gewindeloch 331 versehen ist.
Die Ventilwelle 4 weist einen Verschraubungsabschnitt 41, eine Hohlwelle 42 und einen Kolbenabschnitt 43 auf. Der Verschraubungsabschnitt 41 dient zur Befestigung des Mittelabschnitts 33 der Membran 3. Die Hohlwelle 42 verläuft durch ein Wellenloch 53 des oberen Ventilkörpers 5 und ist durch mehrere O-Ringe abgedichtet. Die Hohlwelle 42 besitzt einen Hohlwellenraum 425 und mehreren Luftführungslöcher 426. Der Kolbenabschnitt besitzt einen Scheibenabschnitt 431, eine untere ringförmige Rippenplatte 432 und eine obere ringförmige Rippenplatte 433 auf. Die obere ringförmige Rippenplatte 433 ist auf der Oberseite des Scheibenabschnitts 431 angebracht. Die untere ringförmige Rippenplatte 432 ist auf der Unterseite des Scheibenabschnitts 431 angebracht.
Der obere Ventilkörper 5 ist an der Innenseite des ringförmigen Abschnitts 24 angebracht. Der obere Ventilkörper 5 weist eine äußere ringförmige Fläche 51, einen Druckabschnitt 52, das Wellenloch 53, eine erste Ringnut 54, eine zweite Ringnut 55 und eine Membrankammer 56 auf. Der Druckabschnitt 53 besitzt mehrere Kühlluftführungslöcher 164 und Antriebsluftführungslöcher 174. Die zweite Ringnut 55 ist mit mehreren radialen Rippenplatten 551 versehen. Der Boden der ersten Ringnut 54 und der Boden der zweiten Ringnut 55 sind beide Wärmeübertragungsbeschränkungszonen 147.
Der obere Ventildeckel 6 ist becherförmig und umgedreht an dem Ventilkörper 2 angebracht. Der obere Ventildeckel weist einen Innenraum 61, einen oberen Abschnitt 62, eine äußere ringförmige Fläche 63 und eine Dichtfläche 64 auf. Der Innenraum 61 besitzt eine innere ringförmige Fläche 611. Der obere Abschnitt 62 besitzt ein zentrales Durchgangsloch 621 und mehreren Kühlrippen 625.
Der Rohrverbinder 211 ist an einer Seite des quadratischen Abschnitts 25 angebracht. Das Einlassrohr 21 verläuft in horizontaler Richtung durch eine Seite des quadratischen Abschnitts 25 und steht mit dem Kanal 232 des Ventilsitzes 231 in Verbindung. Die Öffnung des Ventilsitzes 231 dient zum Stützen des Mittelabschnitts 33 der Membran 3. Die Eintrittsöffnung des Auslassrohrs 22 befindet sich an der Kanalseitenwand 233 der Ventilkammer, verläuft durch die andere Seite des quadratischen Abschnitts 25 und ist mit dem Rohrverbinder 221 verbunden.
Die Erstreckungsrichtung des Einlassrohrs 21 und des Auslassrohrs 22 ist eine horizontale Richtung. Der höchste Punkt des Kanals 232 befindet sich über dem Einlassrohr 21 und dem Auslassrohr 22. Die Kanalseitenwand 233 hat die gleiche Dicke wie das Einlassrohr 21. Die Kanalseitenwand 233 ist eine Wärmeübertragungsbeschränkungszone 147.
Der Randabschnitt 31 ist an der Dichtnut 245 befestigt und von dem Druckabschnitt 52 gedrückt, um die Ventilkammer 23 vollständig abzudichten. Der Mittelabschnitt 33 kann den Ventilsitz 231 öffnen und schließen.
Die Zylinderstruktur 8 beinhaltet den oberen Ventildeckel 6, den oberen Ventilkörper 5 und den ringförmigen Abschnitt 24. Die Zylinderkammer 175 ist durch den Kolbenabschnitt 43 der Ventilwellengruppe 7 in eine obere Zylinderkammer 175a und eine untere Zylinderkammer 175b unterteilt. Die Zylinderkammer 175 kann an der inneren ringförmigen Fläche 243 des ringförmigen Abschnitts 24 oder an der inneren ringförmigen Fläche 611 des Innenraums 61 des oberen Ventildeckels 6 angebracht sein. Die Außenseite des Kolbenabschnitts 43 wirkt mit der Zylinderkammer 175 zusammen, um sich hin- und herzubewegen. Das hintere Ende der Ventilwelle 4 verläuft durch das zentrale Durchgangsloch 621 des oberen Ventildeckels 6. Die Zylinderstruktur 8 befindet sich über der Wärmeübertragungsbeschränkungszone 147.
Die horizontale Rippenplatte 253, die vertikale Längsrippenplatte 254 und die vertikale Querrippenplatte 255 sind mit dem Einlassrohr 21, dem Auslassrohr 22 und der Kanalseitenwand 233 verbunden. Es gibt kein Problem mit dem verdickten Materials 9163 im Stand der Technik.
Die untere ringförmige Rippenplatte 432 ist mit der zweiten Ringnut 55 gekoppelt und die Größe zwischen den beiden ist gleitend angepasst. Wenn sich die Membran 3 auf und ab bewegt, kann ein Dämpfungseffekt erzeugt werden, um die Vibration zu verringern.
Die Zylinderstruktur 8 wird von der Struktur des ringförmigen Abschnitts 24 gestützt, um die starre Abstützung des Wellenloches 53 und die Rechtwinkligkeit und Konzentrizität der Ventilwelle 4 sicherzustellen. Die Kühlrippen 248 sind an der äußeren ringförmigen Fläche 246 angeordnet, die eine zusätzliche Abstützung für die Zylinderstruktur 8 bieten kann. Da sich die äußere ringförmige Fläche 51 des oberen Ventilkörpers 5 innerhalb des ringförmigen Abschnitts 24 befindet, kann der Antriebsluftdruck und die Federvibration des Kolbenabschnitts 43 in der Zylinderkammer 175 auf den Ventilkörper 2 übertragen werden, das heißt, die Struktur des Ventilkörpers 2 kann die Druckkraft aufnehmen, ohne leicht strukturelles Kriechen und Lösen zu verursachen. Darüber hinaus ist die Zylinderstruktur 8 über der Wärmeübertragungsbeschränkungszone 147 angeordnet. Der obere Ventilkörper 5 besitzt auch eine Wärmeübertragungsbeschränkungszone 147, die die Wärmeübertragung der Wärmequellenzone verringert und die Festigkeit der Zylinderstruktur 8 aufrechterhalten kann.
Der ringförmige Abschnitt 24 und die Ventilkammer 23 bilden eine becherförmige Struktur 26. Die becherförmige Struktur 26 hat eine tiefe Becherform. Die Becherförmige Struktur 26 hat eine Außenhöhe 261 (H), die die Höhe von der Dichtnut 245 zur Dichtfläche 240 ist. Die Außenhöhe 261 (H) beträgt mindestens 80% bis 160% der Höhe des oberen Ventilkörpers 5. Die Membran 3 ist an einer Position nahe dem Boden der becherförmigen Struktur 26 angeorndet. Auf dieser Position ist noch ein innerer Kühlkanal vorgesehen. Der ringförmige Abschnitt 24 mit einer hohen Aufbaufestigkeit kann bei der Verformung unter hoher Temperatur eine Stützwirkung erzeugen. Es kann sichergestellt werden, dass die Leckagewahrscheinlichkeit des Randabschnitts 31 der Membran minimiert ist. Darüber hinaus ist die Ventilwellengruppe 7 an dem ringförmigen Abschnitt 24 angeordnet, das heißt, die becherförmige Struktur 26 bietet die stabilste Unterstützung für die Ventilwellengruppe 7. Die Konzentrizität und Vertikalität können während der Öffnungs- und Schließbewegung der Ventilwelle 4 sichergestellt werden. Es trägt auch zur Verringerung der Partikelfreisetzung bei.
Das Wärmeableitungsverfahren des erfindungsgemäßen Wärmeisolierverfahrens enthält eine äußere natürliche Kühlung 15 und eine innere Kühlung 16. Die äußere natürliche Kühlung 15 wird durch den quadratischen Abschnitt 25 und die Kühlrippen 248 des ringförmigen Abschnitts 24 des Ventilkörpers 2 und die Kühlrippen des oberen Ventildeckels 6 erreicht. Die innere Kühlung 16 wird durch einen inneren Kühlkanal mit einem oder mehreren Kühlluftlöchern 162 des Ventilkörpers 2, die Kühlluftringnut 163, die Vielzahl von Kühlluftführungslöchern 164 des oberen Ventilkörpers 5, ein Membranraum 165 der Membrankammer 56 des oberen Ventilkörpers 5, eine Vielzahl von Luftführungslöchern 426 der Ventilwelle 4 und den Hohlwellenraum 425 der Hohlwelle 42 erreicht. Die innere Kühlung 16 ist in innere natürliche Kühlung und innere Zwangskühlung unterteilt. Die innere natürliche Kühlung nutzt den Auftrieb der Hohlwelle 42 bei einer hohen Temperatur, um die äußere Kühlluft durch den inneren Kühlkanal einzuführen, damit eine Wärmeabgabe erreicht wird. Durch die innere Zwangskühlung wird die Kühlluft zwangsweise durch den internen Kühlkanal geführt, um die Wärme abzuleiten. Die quadratische Platte 251, die horizontale Rippenplatte 253, die vertikale Längsrippenplatte 254 und die vertikale Querrippenplatte 255 haben eine Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts, die 1 cm bis nicht größer als die Dicke des Einlassrohrs 21 und des Auslassrohrs 22 beträgt und kleiner als 3 mm ist. Die Kühlrippen 625 haben eine Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts, die 1 cm bis nicht größer als die Dicke des Einlassrohrs 21 und des Auslassrohrs 22 beträgt und kleiner als 3 mm ist. Der ringförmige Abschnitt 24 hat eine Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts. Die Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts am Teil mit kleinstem Durchmesser 242 ist kleiner als die Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts des anderen Abschnitts des ringförmigen Abschnitts 24.Die Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts des Teils mit kleinstem Durchmesser 242 beträgt 1 cm bis nicht größer als die Dicke des Einlassrohrs 21 und des Auslassrohrs 22 und ist kleiner als 3 mm. Eine solche Konstruktion kann einen guten Wärmeableitungseffekt und eine ausreichende Aufbaufestigkeit erreichen.
Die verschiedenen Arten des Membranventils der Erfindung sind: ein metallfreies Membranventil 1a und ein Metallmembranventil. Das metallfreie Membranventil 1a kann in ein metallfreies, im Normalzustand geschlossenes Membranventil und ein metallfreies im Normalzustand offenes Membranventil unterteilt werden.Das Metallmembranventil kann in ein im Normalzustand geschlossenes Metallmembranventil und ein im Normalzustand offenes Metallmembranventil unterteilt werden. Elektrostatisch abgeleitetes Membranventil ist die Erweiterung der beiden obigen Ventile.
Die äußere ringförmige Fläche 246 des ringförmigen Abschnitts 24 des Ventilkörpers 2 besitzt einen metallfreien ringförmigen Abschnitt 24a mit einem Außengewinde 247, oder die äußere ringförmige Fläche 246 besitzt einen ringförmigen Metallabschnitt 24b mit mehreren Schraubenbuchsen 13.
Der quadratische Abschnitt 25 des Ventilkörpers 2 ist in die quadratische Platte 251, die Vielzahl von vertikalen Längsrippenplatten 254, die Vielzahl von horizontalen Rippenplatten 253 und die Vielzahl von vertikalen Querrippenplatten 255 unterteilt, die als quadratischer Abschnitt 25a des ersten Typs bezeichnet werden. Oder der quadratische Abschnitt 25 ist in die quadratische Platte 251 und zwei vertikale Querrippenplatten 255 unterteilt, die als quadratischer Abschnitt 25b des zweiten Typs bezeichnet werden. Die untere Struktur der quadratischen Platte 251 des quadratischen Abschnitts 25a des ersten Typs dient zum Stützen des Einlassrohrs 21, des Auslassrohrs 22 und des Kanals 232 und bildet eine gitterartige Rippenplatte mit einer Vielzahl von horizontalen Öffnungen. Die vertikalen Längsrippenplatten 254 befinden sich unterhalb der quadratischen Platte 251 und verbinden die Oberseite und die Unterseite des Einlassrohrs 21 und des Auslassrohrs 22. Die horizontale Rippenplatten 253 befinden sich an den beiden Seiten und der Unterseite des Einlassrohrs 21, des Auslassrohrs 22 und des Kanals 232. Die vertikalen Querrippenplatten 255 übergreifen das Einlassrohr 21, das Auslassrohr 22 und den Kanal 232. Die untere Struktur der quadratischen Platte 251 des quadratischen Abschnitts 25b des zweiten Typs dient zum Stützen des Einlassrohrs 21, des Auslassrohrs 22 und des Kanals 232 und bildet eine Struktur mit horizontalen Öffnungen. Die vertikalen Längsrippenplatten 254 sind unterhalb der quadratischen Platte 251 angeordnet und verbinden die Oberseite des Einlassrohrs 21 und des Auslassrohrs 22. Die vertikalen Querrippenplatten 255 übergreift die Unterseite des Einlassrohrs 21 und des Auslassrohrs 22. Das heißt, der quadratische Abschnitt 25 besitzt eine erste Seitenfläche, eine zweite Seitenfläche und eine Bodenfläche. Die vertikalen Längsrippenplatten 254, die horizontalen Rippenplatten 253 und die vertikalen Querrippenplatten 255 bilden an der ersten Seitenfläche und/oder der zweiten Seitenfläche und/oder der Bodenfläche eine gitterartige Rippenplatte.
Da der Ventilkörper 2 durch PFA-Spritzgießen oder -Pressen gebildet ist, wird die gitterartige Rippenplatte mit horizontalen Öffnungen durch horizontales Gleiten der Schieber an den beiden Seiten geformt. Daher gibt es kein verdicktes PFA-Material 9163 in dem Raum zwischen der horizontalen Mittellinie und der quadratischen Platte an der Außenfläche des Einlassrohrs 21 und des Auslassrohrs 22. Darüber hinaus können die untersten vier Ecken des quadratischen Abschnitts 25 den Ventilkörper 2 mit vier Muttern und Schrauben an der Befestigungsplatte 10a1 befestigen.
Die Ventilwelle 4 kann weiter in eine drehbare Ventilwelle und eine feste Ventilwelle unterteilt sein. Der Verschraubungsabschnitt 41 der drehbaren Ventilwelle besitzt ein Schraubenloch 411 zum Befestigen einer Schraube 416. Die Schraube 416 wird durch das Schraubenloch 411 geführt, mit einer Mutter 414 verschraubt und in das Gewindeloch 331 der Membran 3 gedreht. Die Mutter 414 befestigt die Membran in der umgekehrten Richtung. Der Außendurchmesser der Schraube 416 ist kleiner als der des Schraubenloches 411, um ein radiales Spiel aufrechtzuerhalten. Der Verschraubungsabschnitt 41 der festen Ventilwelle besitzt einen Gewindeabschnitt 413, der in das Gewindeloch 331 der Membran 3 gedreht werden kann.
Die drehbare Ventilwelle kann in eine im Normalzustand geschlossene Ventilwelle 4ac und eine im Normalzustand offene Ventilwelle 4ad unterteilt sein. Ein Dämpfungsring 434 ist unterhalb des Kolbenabschnitts 43 der im Normalzustand geschlossenen Ventilwelle 4ac angeordnet. Der Dämpfungsring 434 greift in die erste Ringnut 54 ein. Über dem Kolbenabschnitt 43 der im Normalzustand geschlossenen Ventilwelle 4ac ist eine Feder angeordnet, um sicherzustellen, dass das Membranventil 1 im Normalzustand geschlossen ist. Die Größe dazwischen ist eine Gleitpassung. Wenn die Membran 3 auf und ab bewegt wird, kann eine Dämpfung erzeugt werden, um die Vibration zu reduzieren. Die Unterseite des Kolbenabschnitts 43 der im Normalzustand offenen Ventilwelle 4ad nimmt die Feder in der ersten Ringnut 54 auf, um sicherzustellen, dass das Membranventil im Normalzustand offen ist.
Die feste Ventilwelle 4b kann in eine im Normalzustand geschlossene Ventilwelle 4bc und eine im Normalzustand offene Ventilwelle 4bd unterteilt werden. Ein Dämpfungsring 434 ist unterhalb des Kolbenabschnitts 43 der im Normalzustand geschlossenen Ventilwelle 4bc angeordnet. Der Dämpfungsring 434 greift in die erste Ringnut 54 ein. Über dem Kolbenabschnitt 43 der im Normalzustand geschlossenen Ventilwelle 4bc ist eine Feder angeordnet, um sicherzustellen, dass das Membranventil im Normalzustand geschlossen ist. Die Größe dazwischen ist eine Gleitpassung. Wenn die Membran 3 auf und ab bewegt wird, kann eine Dämpfung erzeugt werden, um die Vibration zu reduzieren.Die Unterseite des Kolbenabschnitts 43 der im Normalzustand offenen Ventilwelle 4bd nimmt die Feder in der ersten Ringnut 54 auf, um sicherzustellen, dass das Membranventil 1 im Normalzustand offen ist.
Die äußere ringförmige Fläche 51 des oberen Ventilkörpers 5 besitzt ein Außengewinde 511, wodurch ein oberer Ventilkörper 5a mit Außengewinde gebildet ist. Oder die äußere ringförmige Fläche 51 besitzt einen radialen Flansch 512, wodurch ein oberer Flanschventilkörper 5b gebildet ist.
Der obere Ventildeckel 6 ist in einen metallfreien oberen Ventildeckel 6a mit einem Innengewinde 632 oder einen oberen Metallventildeckel 6b mit Schraubenbuchsen 13 an der äußeren ringförmigen Fläche 63 unterteilt.
Die Ventilwellengruppe 7 beinhaltet die Membran 3, den oberen Ventilkörper 5 und die Ventilwelle 4. Die Ventilwellengruppe 71 mit Außengewinde verwendet die drehbare Ventilwelle und den oberen Ventilkörper 5a mit Außengewinde. Die Flanschventilwellengruppe 72 verwendet die feste Ventilwelle und den oberen Flanschventilkörper 5b. Die elektrostatische Ventilwellengruppe 73 ist durch Hinzufügen eines Bündels von Leitfasern 44 zu der Ventilwellengruppe 7 gebildet. Die Leitfasern 44 verlaufen durch den Hohlwellenraum 425 und den Verschraubungsabschnitt 41 in einer Schleifenform mit der Seite der Membran 3 verbunden, die nicht mit der Flüssigkeit in Kontakt steht. Die Leitfasern verlaufen unter Verwendung der drehbaren Ventilwelle durch den radialen Spiel des Schraubenloches 411. Die Leitfasern 44 verlaufen bei der Verwendung der festen Ventilwelle durch das Luftführungsloch 426.
Die Zylinderkammer 175 der Zylinderstruktur 8, die in dem ringförmigen Abschnitt angeordnet ist, wird als ringförmige Zylinderkammer 176 bezeichnet. Die Zylinderkammer 175, die an dem oberen Ventildeckel angeordnet ist, wird als Ventildeckel-Zylinderkammer 177 bezeichnet. Die ringförmige Zylinderkammer 176 muss die drehbare Ventilwellengruppe verwenden. Die Ventildeckel-Zylinderkammer 177 kann je nach Struktur die drehbare Ventilwellengruppe oder die feste Ventilwellengruppe verwenden.
Die Zylinderstruktur 8 ist in eine metallfreie Zylinderstruktur 8a und eine Metallzylinderstruktur 8b unterteilt. Die metallfreie Zylinderstruktur 8a verwendet eine Schraubverbindung zwischen dem metallfreien ringförmigen Abschnitt 24a und dem metallfreien oberen Ventildeckel 6a. Dadurch ist das metallfreie Membranventil gebildet. Die vier Ecken der Metallzylinderstruktur 8b sind jeweils mit einer Metallschraube versehen, die den ringförmigen Metallabschnitt 24b dicht mit dem oberen Metallventildeckel 6b verbindet.Jede Schraube ist durch eine Schraubenbuchse 13 geschützt, der eine obere Schraubenbuchse 131 und eine untere Schraubenbuchse 132 beinhaltet. Dadurch ist das Metallmembranventil gebildet.
1A, 2A, 2B, 2C, 2D, 3A, 3C, 4A und 5A zeigen die erste Ausführungsform der Erfindung. Das metallfreie im Normalzustand geschlossene Membranventil 1a aus Fluorharz umfasst einen Ventilkörper 2, eine im Normalzustand geschlossene Ventilwellengruppe 71a mit Außengewinde und einen metallfreie oberen Ventildeckel 6a und verwendet ein Wärmeisolierverfahren. Der Ventilkörper 2 weist ein Einlassrohr 21, ein Auslassrohr 22, eine Ventilkammer 23, einen metallfreien ringförmigen Abschnitt 24a und einen quadratischen Abschnitt 25a des ersten Typs auf. Der metallfreie ringförmige Abschnitt 24a besitzt eine ringförmige Zylinderkammer 176 und eine im Normalzustand geschlossene Ventilwellengruppe 71a mit Außengewinde, die eine im Normalzustand geschlossene Ventilwelle 4ac verwendet. Der ringförmige Abschnitt 24a, die im Normalzustand geschlossene Ventilwellengruppe 71a mit Außengewinde und der metallfreie obere Ventildeckel 6a bilden eine metallfreie Zylinderstruktur 8a. Bei der metallfreien Zylinderstruktur 8a ist der ringförmige Abschnitt 24a mit dem metallfreien oberen Ventildeckel 6a verschraubt.
Die gitterartigen Rippenplatten mit horizontalen Öffnungen des quadratischen Abschnitts 25a des ersten Typs sind durch PFA-Spritzgießen oder -Pressen gebildet. Die gitterartigen Rippenplatten mit horizontalen Öffnungen sind durch horizontales Gleiten der Schieber an den beiden Seiten geformt. Die unterste vertikale gitterartige Rippenplatte ist durch vertikales Gleiten der Schieber geformt.Daher gibt es kein verdicktes PFA-Material 9163 in dem Raum zwischen der horizontalen Mittellinie und der quadratischen Platte an der Außenfläche des Einlassrohrs 21 und des Auslassrohrs 22.
Der metallfreie ringförmige Abschnitt 24a besitzt einen Teil 242 mit kleinstem Durchmesser an einem Ende, das mit dem quadratischen Abschnitt 25a des ersten Typs verbunden ist. Die äußere ringförmige Fläche 246 ist mit Kühlrippen 248 versehen.Die Dichtnut 245 ist an dem Teil 242 mit dem kleinsten Durchmesser angeordnet. Die innere Seitenwand bildet eine Kanalseitenwand 233. Die äußere Seitenwand bildet eine innere ringförmige Fläche 243. Der Boden der Dichtnut bildet eine quadratische Platte 251 zum Aufnehmen des Randabschnitts 31 der Membran 3 und wird von dem oberen Ventilkörpers 5 gedrückt, um eine Abdichtung zu erzielen. Wenn das Einlassrohr 21 und das Auslassrohr 22 mit Hochtemperatur- und Hochdruckfluid gefüllt sind und somit verformt werden, stellt die Isolierung der vertikalen Längsrippenplatte 254 sicher, dass die Verformung der quadratischen Platte 251 stark reduziert werden kann. Darüber hinaus können die Kühlrippen 248, der Teil 242 mit kleinstem Durchmesser, die becherförmige Struktur 26 und die Außenhöhe 261 (H) die Rundheit der Dichtnut 245 aufrechterhalten.
Das Außengewinde 247 ist an der äußeren ringförmige Fläche 246 der Öffnung 241 angeordnet, um mit dem metallfreien oberen Ventildeckel 6a zu verschrauben. Die innere Ringförmige Fläche 243 ist auch mit einem Innengewinde 244 versehen, um mit dem oberen Ventilkörper 5a mit Außengewinde zu verschrauben. Die Überlappungslänge des Außengewindes 247 und des Innengewindes 244 beträgt mindestens zwei Steigungen des Innengewindes 244, um eine hoche Aufbaufestigkeit zu erreichen.
Der Kühlluftstutzen 161 und der Antriebsluftstutzen 171 sind oberhalb des Teil mit kleinstem Durchmesser angeordnet und befindet sich oberhalb der quadratischen Platte 251, d.h. oberhalb der Wärmeübertragungsbeschränkungszone 147. Der Kühlluftstutzen 161 ist durch Kühlluftloch 162 mit der Kühlluftringnut 163 über der Dichtnut 245 verbunden, um den Randabschnitt 31 der Membran 3 zu kühlen und die Anforderung für eine Verwendung bei hoher Temperatur zu erfüllen.
Der obere Ventilkörper 5a mit Außengewinde weist eine Vielzahl von Kühlluftführungslöchern 164 auf, die mit der Kühlluftringnut 163 verbunden sind, um eine ausreichende Kühlung des Randabschnitts 31 und der nicht mit Flüssigkeit in Kontakt stehenden Seite der Membran 3 zu gewährleisten. Die äußere ringförmige Fläche 51 des oberen Ventilkörpers 5a mit Außengewinde ist mit einem Außengewinde 511 zum Verschrauben mit dem Innengewinde 244 der inneren Ringförmige Fläche 243 des ringförmigen Abschnitts 24 versehen. Der obere Ventilkörper 5a mit Außengewinde wird nicht von der Kraft aus dem Kolbenabschnitt 43 belastet und von dem Druck der Antriebsluft verformt. Die Konzentrizität und Vertikalität der Ventilwelle 4 kann sichergestellt werden und die Andruckkraft auf den Randabschnitt 31 der Membran 3 kann sichergestellt werden, um die Leckage zu verringern und die Lebensdauer zu verlängern
Die Oberseite 62 der metallfreien oberen Ventildeckels 6a besitzt ein zentrales Durchgangsloch 621 zur Aufnahme des hinteren Endes der Ventilwelle 4. Das hintere Ende der Ventilwelle 4 steigt an, wenn sich die Membran hebt und öffnet. Der Bediener kann den Arbeitszustand sehen. Die Oberseite 62 ist mit Kühlrippen 625 versehen. Der äußere ringförmige Abschnitt 63 ist mit Kühlrippen 633 versehen.
Wie in 2D, 3A und 3B gezeigt, weist der Ventilkörper 2, der für das metallfreie im Normalzustand geschlossene Membranventil geeignet ist, ein Einlassrohr 21, ein Auslassrohr 22, eine Ventilkammer 23 und einen metallfreien ringförmigen Abschnitt 24a und einen quadratischen Abschnitt 25a des ersten Typs. Das Einlassrohr 21 ist mit dem Rohrverbinder 211 verbunden und das Auslassrohr 22 ist mit dem Rohrverbinder 221 verbunden. Die Ventilkammer 23 besitzt einen Ventilsitz 231, einen Kanal 232 und eine Kanalseitenwand 233. Der Ventilsitz 231 befindet sich in einer zentralen Position. Um den Ventilsitz herum ist der Kanal 232 gebildet. Der metallfreie ringförmige Abschnitt 24a besitzt eine Dichtfläche 240, eine Öffnung 241, einen Teil 242 mit kleinstem Durchmesser, eine innere ringförmige Fläche 243, eine Dichtnut 245, eine Antriebsluftringnut 173, eine Kühlluftringnut 163, eine äußere ringförmige Fläche 246, Kühlrippen 248, ein Außengewinde 247 und ein Innengewinde 244 und ist mit Kühlluftlöchern 162 und einem Kühlluftstutzen 161 sowie Antriebsluftlöchern 172 und einem Antriebsluftstutzen 171 versehen. Ein Ende des ringförmigen Metallabschnitts 24b hat einen Teil mit kleinstem Durchmesser 242 und ist mit dem quadratischen Abschnitt 25b des zweiten Typs verbunden. Es befindet sich außerhalb des Kanals 232. Die Kühlrippen 248 sind an der äußeren ringförmigen Fläche 246 mit dem kleinsten Durchmesser 242 angeordnet und mit dem quadratischen Abschnitt 25b des zweiten Typs verbunden. Der Teil 242 mit dem kleinstem Durchmesser und die Dichtnut 245 sind beide Wärmeübertragungsbeschränkungszonen 147. Der quadratische Abschnitt 25a des ersten Typs besitzt eine quadratische Platte 251, eine Vielzahl von vertikalen Längsrippenplatten 254, eine Vielzahl von vertikalen Querrippenplatten 255 und eine Vielzahl von horizontalen Rippenplatten 253. Die quadratische Platte 251 bildet eine Zentralöffnung zur Aufnahme der Ventilkammer 23 und ist mit der Kanalseitenwand 233 verbunden.Die untere Struktur der quadratischen Platte 251 dient zum Stützen des Einlassrohrs 21, des Auslassrohrs 22 und des Kanals 232 und bildet eine gitterartige Rippenplatte mit einer Vielzahl von horizontalen Öffnungen. Die vertikalen Längsrippenplatten 254 befinden sich unterhalb der quadratischen Platte 251 und verbinden die Oberseite und die Unterseite des Einlassrohrs 21 und des Auslassrohrs 22. Die horizontale Rippenplatten 253 befinden sich an den beiden Seiten und der Unterseite des Einlassrohrs 21, des Auslassrohrs 22 und des Kanals 232. Die vertikalen Querrippenplatten 255 übergreifen das Einlassrohr 21, das Auslassrohr 22 und den Kanal 232. Die Ventilkammer 23 des Ventilkörpers 2 und der metallfreie ringförmige Abschnitt 24a bilden eine becherförmige Struktur 26 mit einer Außenhöhe 261 (H), die die Höhe von der Dichtnut 245 zur Dichtfläche 240 ist. Die Außenhöhe 261 (H) beträgt mindestens 80% bis 160% der Höhe des oberen Ventilkörpers 5.
2D, 3C und 5A zeigen des metallfreien im Normalzustand geschlossenen Membranventils, das die drehbare Ventilwelle und den oberen Ventilkörper 5a mit Außengewinde verwendet. Die Zylinderkammer 175, die innerhalb des metallfreien ringförmigen Abschnitts 24a angeordnet ist, ist eine ringförmige Zylinderkammer 176. Die im Normalzustand geschlossene Ventilwellengruppe 71a mit Außengewinde beinhaltet die Membran 3, den oberen Ventilkörper 5a mit Außengewinde und die im Normalzustand geschlossene Ventilwelle 4ac. Die im Normalzustand geschlossene Ventilwelle 4ac besitzt einen Verschraubungsabschnitt 41, eine Hohlwelle 42 und einen Kolbenabschnitt 43. Der Verschraubungsabschnitt 41 besitzt ein Schraubenloch 411, eine Mutter 414 und eine Schraube 416. Die Hohlwelle 42 besitzt einen Hohlwellenraum 425 und ein Luftführungsloch 426. Der Kolbenabschnitt 43 besitzt einen Scheibenabschnitt 431, eine untere ringförmige Rippenplatte 432, eine obere ringförmige Rippenplatte 433 und einen Dämpfungsring 434. Der obere Ventilkörper 5a mit Außengewinde besitzt eine äußere ringförmige Fläche 51, einen Druckabschnitt 52, ein Wellenloch 53, eine erste Ringnut 54, eine zweite Ringnut 55 und eine Membrankammer 56. Die äußere ringförmige Fläche 51 ist mit einem Außengewinde 511 versehen. Der Druckabschnitt 52 ist mit einem Kühlluftführungsloch 164 und einem Antriebsluftführungsloch 174 versehen. Die zweite Ringnut 55 ist mit mehreren radialen Rippenplatten 551 versehen.
4A und 5A zeigen die im Normalzustand geschlossene Ventilwellengruppe 71a mit Außengewinde für das metallfreie im Normalzustand geschlossene Membranventil. Sie verwendet die im Normalzustand geschlossene Ventilwelle 4ac und den oberen Ventilkörper 5a mit Außengewinde. Die Zylinderkammer 175, die innerhalb des metallfreien ringförmigen Abschnitts 24a angeordnet ist, ist eine ringförmige Zylinderkammer 176. Die im Normalzustand geschlossene Ventilwellengruppe 71a mit Außengewinde beinhaltet die Membran 3, den oberen Ventilkörper 5a mit Außengewinde und die im Normalzustand geschlossenen Ventilwelle 4ac.
4B und 5B zeigen die im Normalzustand offene Ventilwellengruppe 71b mit Außengewinde für das im Normalzustand offene Metallmembranventil, das die drehbare Ventilwelle und den oberen Ventilkörper 5a mit Außengewinde verwendet. Der Unterschied zu 4A besteht darin, dass die Zylinderkammer 175 innerhalb des oberen Metallventildeckels 6b angeordnet ist und eine Ventildeckel-Zylinderkammer 177 gebildet ist. Die Ventilwellengruppe 71 mit Außengewinde beinhaltet die Membran 3, den oberen Ventilkörper 5a mit Außengewinde und die im Normalzustand offene Ventilwelle 4ad.
5A zeigt die Zylinderstruktur 8a der Zylinderkammer des ringförmigen Abschnitts, die die im Normalzustand geschlossene Ventilwellengruppe 71a mit Außengewinde verwendet und für das metallfreie im Normalzustand geschlossene Membranventil dient. Wenn die im Normalzustand geschlossene Ventilwelle 4ac und der obere Ventilkörper 5a mit Außengewinde verwendet werden und die Zylinderkammer 175 innerhalb des metallfreien ringförmigen Abschnitts 24a angeordnet ist, ist eine ringförmige Zylinderkammer 176 gebildet.
5B zeigt die Metallzylinderstruktur 8b, die die im Normalzustand geschlossene Ventilwellengruppe 71a mit Außengewinde verwendet und für das im Normalzustand geschlossene Metallmembranventil dient. Wenn die im Normalzustand geschlossene Ventilwelle 4ac und der obere Ventilkörper 5a mit Außengewinde verwendet werden, unterscheidet es sich von 5A dadurch, dass die Zylinderkammer 175 innerhalb der oberen Metallventildeckel 6b angeordnet ist und somit ein Ventildeckel-Zylinderkammer 177 gebildet ist. Die Ventilwellengruppe 71a mit Außengewinde beinhaltet die Membran 3, den oberen Ventilkörper 5a mit Außengewinde und die im Normalzustand geschlossene Ventilwelle 4ac.
1B, 2A, 2B, 2C, 2D, 3B, 4D und 5C zeigen die zweite Ausführungsform der Erfindung. Das im Normalzustand offene Membranventil 1a aus Fluorharz umfasst einen Ventilkörper 2, eine Flanschventilwellengruppe 72 und einen oberen Metallventildeckel 6b. Der Ventilkörper 2 weist ein Einlassrohr 21, ein Auslassrohr 22, eine Ventilkammer 23, einen ringförmigen Metallabschnitt 24b und einen quadratischen Abschnitt 25b des zweiten Typs auf und bildet eine innere Kühlung. Die innere ringförmige Fläche 243 des ringförmigen Metallabschnitts 24b dient zur Befestigung des Flanschventilwellengruppe 72. Der obere Metallventildeckel 6B besitzt im Inneren eine Zylinderkammer 175. Die Flanschventilwellengruppe 72 verwendet die im Normalzustand offene Ventilwelle 4bd. Der ringförmige Abschnitt 24b, die Flanschventilwellengruppe 71b und der obere Metallventildeckel 6a bilden eine Metallzylinderstruktur 8b. Bei der Metallzylinderstruktur 8a ist der ringförmige Metallabschnitt 24b mit dem oberen Metallventildeckel 6b verschraubt. Die Flanschventilwellengruppe 72 wird von den beiden dicht an dem radialen Flansch 512 geklemmt.
Der obere Metallventildeckel 6b ist becherförmig und auf dem ringförmigen Metallabschnitt 24b angeordnet. Der obere Metallventildeckel 6b, die Flanschventilwellengruppe 72 und der ringförmige Metallabschnitt 24b bilden eine Zylinderstruktur 8b, die eine Ventildeckel-Zylinderkammer 177 besitzt, die über der Wärmeübertragungsbeschränkungszone angeordnet ist.
An den vier Ecken des oberen Metallventildeckel 6b und des ringförmigen Metallabschnitts 24b ist jeweils eine Schraubenbuchse 13 gebildet, die über dem Teil mit kleinstem Durchmesser des ringförmigen Abschnitts 24 angeordnet ist und sich über der quadratischen Platte 251 befindet.d.h. über der Wärmeübertragungsbeschränkungszone 147, um zu vermeiden, dass die dicke Struktur der Schraubenbuchsen 13 zu einer großen Wärmeübertragungsfläche wird und somit die Wärmeisolierwirkung reduziert. Die untere Schraubenbuchse des ringförmigen Metallabschnitts 24b besitzt ein Metallinnengewinde, in die eine Metallschraube gedreht werden kann, um die Dichtfläche 240 abzudichten. Eine obere Dichtfläche 133 ist zwischen der oberen Schraubenbuchse 131 und der unteren Schraubenbuchse 132 vorgesehen, um sicherzustellen, dass die Metallschraube nicht korrodiert.
Der obere Metallventildeckel 6b und der ringförmige Metallabschnitt 24b sind jeweils mit einer Lufthülse 11 an der Seite des Einlassrohrs 21 oder der Seite des Auslassrohrs 22 versehen, die sich neben der Schraubenbuchse 13 befindet. Der Kühlluftstutzen 161 und der Antriebsluftstutzen 171 sind an dem oberen Metallventildeckel 6b angeordnet. Der Antriebsluftstutzen 171 kann direkt mit der Zylinderkammer 175 verbunden. Der obere Ventildeckel 6 und der ringförmige Abschnitt 24 sind jeweils mit Kühlluftlöchern 162 und Antriebsluftlöchern 172 versehen. Zwei Lufthülsen 169 sind an der Dichtfläche 113 mit einem O-Ring 3 versehen, um Luftdichtheit zu gewährleisten. Die Lufthülsen 169 sind über dem Teil mit kleinstem Durchmesser des ringförmigen Abschnitts 24 angeordnet und sich über der quadratischen Platte 251 befindet, d.h. über der Wärmeübertragungsbeschränkungszone 147, um zu vermeiden, dass die dicke Struktur der Lufthülsen 13 zu einer großen Wärmeübertragungsfläche wird und somit die Wärmeisolierwirkung reduziert.
Die Antriebsluft wird über den Antriebsluftstutzen 171 zur Oberseite des Kolbens 43 geführt. Die Außenseite des Kolbens 43 wird relativ zu der Zylinderkammer 175 auf und ab bewegt.
Die innere Kühlung 16 verwendet eine innere Zwangskühlung 16b. Die Kühlluft strömt durch den Kühlluftstutzen 161 und tritt durch die Kühlluftlöcher 162 in die Kühlluftringnut 163 ein.Dann treten sie durch die Kühlluftführungslöcher 164 auf die nicht mit der Flüssigkeit in Kontakt stehende Seite der Membran 3 im Membranraum 165 ein und strömt schließlich durch die Luftführungslöcher 426 in den Hohlwellenraum 167 ein und wird durch den Luftrückgewinnungstutzen 168 zurückgewonnen. Die innere Zwangskühlung 16b kühlt den Randabschnitt 31 der Membran 3 weiter, um die Druckkraft des Druckabschnitts 52 aufrechtzuerhalten. Die Ventilwelle 4, die schwierig die Wärme ableitet, und der Fluor-O-Ring am Kolbenabschnitt 43 können auch über den Hohlwellenkanal 158 abgeleitet werden. Die Konzentrizität der Ventilwelle 4 kann sichergestellt werden.
Dichtheit, hohe Aufbaufestigkeit, Beständigkeit gegen das korrosive Gas in der Umgebung und die Hin- und Herbewegung des Kolbens.
Hohe Aufbaufestigkeit; die Zylinderstruktur, die vier Schraubenbuchsen 13 und die Lufthülsen 11 befinden sich über dem Teil mit kleinsten Durchmesser 242 des ringförmigen Abschnitts 24, auch über der quadratischen Platte 51 und über der Wärmeübertragungsbeschränkungszone 147. Der Antriebsluftdruck des Kolbens und die Schwingung der Feder 12 werden auf den Ventilkörper 2 übertragen, der von der Struktur des Ventilkörpers 2 absorbiert und aufgenommen wird.
Beständigkeit gegen das korrosive Gas in der Umgebung: Die becherförmige Struktur 26 und die Höhe 261 (H) halten die Metallschrauben von der Membran 3 fern, wodurch die Erosion von Spurengasen oder Flüssigkeiten, die in die Membran 3 eindringen, verringert wird, so dass das Problem der Verschmutzung von Metalloxiden vermieden wird. Das Bedienungspersonal muss nicht prüfen, ob die Schrauben korrodiert sind und ausgetauscht werden sollen.
Aufnahme der Hin- und Herbewegung des Kolbens: Die becherförmige Struktur 26 und die Höhe 261 (H) stellt es sicher, dass der obere Flanschventilkörper 5b eine stabile Unterstützung besitzt und nicht die von dem Kolbenabschnitt 43 und der Antriebsluft erzeugt Kraft aufnimmt. Es handelt sich um eine hochzuverlässige Druckkraft zum Abdichten, um das Auftreten von Verformung und Kriechen zu verringern. Es verringert nicht die Andruckkraft und führt somit nicht dazu, dass die Membran 3 leckt. Die Konzentrizität und Vertikalität der festen Ventilwelle 4b und die Druckkraft auf den Randabschnitt 31 der Membran 3 können sichergestellt werden, um die Leckage zu verringern und die Lebensdauer zu verlängern.
Wie in 3B gezeigt, weist der Ventilkörper 2 für das im Normalzustand offene Metallmembranventil 1d ein Einlassrohr 21, ein Auslassrohr 22, eine Ventilkammer 23, einen ringförmigen Metallabschnitt 24b und einen quadratischen Abschnitt 25b des zweiten Typs auf. Das Einlassrohr 21 ist mit dem Rohrverbinder 211 verbunden und das Auslassrohr 22 ist mit dem Rohrverbinder 221 verbunden. Die Ventilkammer 23 besitzt einen Ventilsitz 231, einen Kanal 232 und eine Kanalseitenwand 233. Der Ventilsitz 231 befindet sich in einer zentralen Position. Um den Ventilsitz herum ist der Kanal 232 gebildet. Der ringförmige Metallabschnitt 24b besitzt eine Dichtfläche 240, eine Öffnung 241, einen Teil mit kleinstem Durchmesser 242, eine innere ringförmige Fläche 243, eine Dichtnut 245, eine Kühlluftringnut 163, eine äußere ringförmige Fläche 246, Kühlrippen 248, eine untere Luftbüchse 112, eine Vielzahl von unteren Schraubenbuchsen 132 und Kühlluftlöcher 162. Der Teil mit kleinstem Durchmesser 242 an einem Ende des ringförmigen Abschnitts 24 ist mit dem quadratischen Abschnitt 25b des zweiten Typs verbunden und befindet sich außerhalb des Kanals 232. Die Kühlrippen 248 sind an der äußeren ringförmigen Oberfläche 246 des Teils mit kleinstem Durchmesser 242 angebracht und mit dem quadratischen Abschnitt 25b des zweiten Typs verbunden. Der Teil mit kleinstem Durchmesser 242 und die Dichtnut 245 sind Wärmeübertragungsbeschränkungszonen 147. Der quadratische Abschnitt 25b des zweiten Typs besitzt eine quadratische Platte 251, mehrere vertikale Längsrippenplatten 254 und mehrere vertikale Querrippenplatten 255. Die quadratische Platte 251 bildet eine Zentralöffnung zur Aufnahme der Ventilkammer 23 und ist mit der Kanalseitenwand 233 verbunden. Die vertikalen Längsrippenplatten 254 sind unter der quadratischen Platte 251 angeordnet, um die Oberseite des Einlassrohrs 21 und des Auslassrohrs 22 zu verbinden, und ist mit der Kanalseitenwand 233 verbunden. Die quadratische Platte 251 und die vertikalen Längsplatten 254 sind alle Wärmeübertragungsbeschränkungszonen 147. Der ringförmige Metallabschnitt 24b und die Ventilkammer 23 des Ventilkörpers 2 bilden eine becherförmige Struktur 26. Die becherförmige Struktur 26 hat eine Außenhöhe 261 (H), die die Höhe von der Dichtnut 245 zur Dichtfläche 240 ist. Die Außenhöhe 261 (H) beträgt mindestens 80% bis 160% der Höhe des oberen Ventilkörpers 5.
4C zeigt die im Normalzustand geschlossene Flanschventilwellengruppe 72a für ein im Normalzustand geschlossenes Metallmembranventil 1c, die eine feste im Normalzustand geschlossene Ventilwelle 4bc und einen oberen Flanschventilkörper 5b verwendet. Die Zylinderkammer 175, die innerhalb des metallfreien ringförmigen Abschnitts 24a angeordnet ist, ist eine ringförmige Zylinderkammer 176. Die Ventilwellengruppe 71a mit Außengewinde beinhaltet die Membran 3, den oberen Flanschventilkörper 5b und die feste, im Normalzustand geschlossenen Ventilwelle 4bc.
4D zeigt die Flanschventilwellengruppe 72 für das im Normalzustand offene Metallmembranventil 1d, die die im Normalzustand offene Ventilwelle 4bd und den oberen Flanschventilkörper 5b verwendet. Die Ventilwellengruppe 71 mit Außengewinde beinhaltet die Membran 3, den oberen Flanschventilkörper 5b und die im Normalzustand offene Ventilwelle 4bd.
4E zeigt die elektrostatische Ventilwellengruppe 73, die durch Hinzufügen eines Bündels von Leitfasern 44 zur Flanschventilwellengruppe 72 gebildet ist. Die Leitfasern 44 verlaufen durch den Hohlwellenraum 425. Dann sind die Leitfasern 44 durch den radialen Spiel des Schraubenloches 411 der drehbaren Ventilwelle 4a in einer Schleifenform auf der nicht mit Flüssigkeit in Kontakt stehenden Seite der Membran 3 befestigt und mit der externen Erdungsleitung verbunden. Die Leitfasern 44 werden nicht durch die Drehung der Ventilwelle 4 beeinträchtigt. Die Ausführungsform kann auch eine im Normalzustand offene Ventilwelle 4bd verwenden. Die Leitfasern 44 gehen durch den Hohlwellenraum 425. Dann sind die Leitfasern 44 durch das Luftführungsloch 426 der festen Ventilwelle 4b in einer Schleifenform auf der nicht mit Flüssigkeit in Kontakt stehenden Seite der Membran 3 befestigt und mit der externen Erdungsleitung verbunden.
5C zeigt die Zylinderstruktur der Zylinderkammer des oberen Ventildeckels für das im Normalzustand offene Metallmembranventil 1d, die die Flanschventilwellengruppe 72, die im Normalzustand geschlossene Ventilwelle 4bc und den oberen Flanschventilkörper 5b vewendet. Die Zylinderkammer 175, die in dem oberen Metallventildeckel 6b angeordnet ist, ist eine Ventildeckel-Zylinderkammer 177. Die Flanschventilwellengruppe 72 beinhaltet die Membran 3, den oberen Flanschventilkörper 5b und die im Normalzustand geschlossene Ventilwelle 4bc.
Bezugszeichenliste

1a: metallfreies im Normalzustand geschlossenes Membranventil
10a: Ventil
10a1: Befestigungsplatte
10b: Antriebszylinder
11: Lufthülse
111: obere Lufthülse
112: untere Lufthülse
113: Dichtfläche
12: Feder
13: Schraubenbuchse
131: obere Schraubenbuchse
132: untere Schraubenbuchse
133: Dichtfläche
140a: Ventilkammer-Wärmequellenzone
140b: Kanal-Wärmequellenzone
140c: Einlasrohr-Wärmequellenzone
140d: Auslassrohr-Wärmequellenzone
140e: Einlassverbinder-Wärmequellenzone
140f: Auslassverbinder-Wärmequellenzone
141: Ventilwellen-Wärmeübertragungsweg
142: quadratischer Platte-Wärmeübertragungsweg
143: Rohrverbinder-Wärmeübertragungsweg
144: ringförmiger Abschnitt- Wärmeübertragungsweg
145: Wellenloch-Wärmeübertragungsweg
146: quadratischer Abschnitt-Wärmeübertragungsweg
147: Wärmeübertragungsbeschränkungszone
15: äußere natürliche Kühlung
151: Wärmeableitungsweg
152: Rippenplatten der quadratischen Abschnitts
153: oberer Ventilkörper-Wärmeableitungsweg
154: oberer Ventildeckel-Wärmeableitungsweg
16: innere Kühlung
161: Kühlluftstutzen
162: Kühlluftloch
163: Kühlluftringnut
164: Kühlluftführungsloch
165: Membranraum
168: Luftrückgewinnungsstutzen
169: Lufthülse
171: Antriebsluftstutzen
172: Antriebsluftloch
173: Antriebsluftringnut
174: Antriebsluftführungsloch
175: Zylinderkammer
175a: obere Zylinderkammer
175b: untere Zylinderkammer
176: ringförmige Zylinderkammer
177: Ventildeckel-Zylinderkammer
2: Ventilkörper
21: Einlassrohr
211: Rohrverbinder
22: Auslassrohr
221: Rohrverbinder
23: Ventilkammer
231: Ventilsitz
232: Kanal
233: Kanalseitenwand
24: ringförmiger Abschnitt
24a: metallfreier ringförmiger Abschnitt
24b: ringförmiger Metallabschnitt
240: Dichtfläche
241: Öffnung
242: kleinsster Durchmesser
243: innere ringförmige Fläche
244: Innengewinde
245: Dichtnut
246: äußere ringförmige Fläche
247: Außengewinde
248: Kühlrippe
25: quadratischer Abschnitt
25a: quadratischer Abschnitt des ersten Typs
25b: quadratischer Abschnitt des zweiten Typs
251: quadratische Platte
253: horizontale Rippenplatte
254: vertikale Längsrippenplatte
255: vertikale Querrippenplatte
26: becherförmige Struktur
261: Außenhöhe
3: Membran
31: Randabschnitt
32: elastischer Abschnitt
33: Mittelabschnitt
331: Gewindeloch
4: Ventilwelle
4ac: im Normalzustand geschlossene Ventilwelle
4ad: im Normalzustand offene Ventilwelle
4bc: im Normalzustand geschlossene Ventilwelle
4bd: im Normalzustand offene Ventilwelle
41: Verschraubungsabschnitt
411: Schraubenloch
413: Gewindeabschnitt
414: Mutter
416: Schraube
42: Hohlwelle
425: Hohlwellenraum
426: Luftführungsloch
43: Kolbenabschnitt
431: Scheibenabschnitt
432: untere ringförmige Rippenplatte
433: obere ringförmige Rippenplatte
434: Dämpfungsring
44: Leitfasern
5: oberer Ventilkörper
5a: oberer Ventilkörper mit Außengewinde
5b: Flanschventilkörper
51: äußere ringförmige Fläche
511: Außengewinde
512: radialer Flansch
52: Druckabschnitt
53: Wellenloch
54: erste Ringnut
55: zweite Ringnut
551: radiale Rippenplatte
56: Membrankammer
6: oberer Ventildeckel
6a: metallfreier oberer Ventildeckel
6b: oberer Metallventildeckel
61: Innenraum
611: innere ringförmige Fläche
62: oberer Abschnitt
621: zentrales Durchgangsloch
622: Dichtnut
625: Kühlrippe
63: äußere ringförmige Fläche
631: Schraubenloch
632: Innengewinde
633: Kühlrippe
64: Dichtfläche
641: Ausnehmung
7: Ventilwellengruppe
71: Ventilwellengruppe mit Außengewinde
71a: im Normalzustand geschlossene Ventilwellengruppe mit Außengewinde
71b: im Normalzustand offene Ventilwellengruppe mit Außengewinde
72: Flanschventilwellengruppe
73: elektrostatische Ventilwellengruppe
8: Zylinderstruktur
8a: metallfreie Zylinderstruktur
8b: Metallzylinderstruktur
9: Membranventil
90a: Ventil
90b: Antriebszylinder
91: Ventilkörper
911: Einlassrohr
912: Auslassrohr
913: Ventilkammer
9131: Ventilsitz
9132: Kanal
9133: Dichtnut
9134: Kanalseitenwand
915: ringförmiger Abschnitt
9151: Dichtfläche
9155: Atmungsloch
916: quadratischer Abschnitt
9161: quadratische Platte
9162: vertikale Längsrippenplatte
9163: verdicktes Material
92: Membran
921: Randabschnitt
922: elastischer Abschnitt
923: Mittelabschnitt
93: oberer Ventilkörper
931: äußere ringförmige Fläche
932: innere ringförmige Fläche
933: Dichtfläche
934: Druckabschnitt
935: Wellenloch
936: Membrankammer
937: Zylinderkammer
94: oberer Ventildeckel
941: Innenraum
942: oberer Abschnitt
943: äußere ringförmige Fläche
944: Dichtfläche
95: Ventilwelle
951: Gewindeabschnitt
952: Welle
953: Kolbenabschnitt
961: im Normalzustand geschlossene Ventilwellengruppe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009002442 A [0011, 0012, 0021, 0026]
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CN 104633171 A [0034]
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US 2001028049 A1 [0040]
TW 201702508 A [0040]
JP 2004019792 A [0042]

Claims

Membranventil, das für 200°C Hochtemperatur- und Hochkorrosionsanwendungen geeignet ist und ein metallfreies Membranventil oder ein Metallmembranventil sein kann, wobei das Membranventil ein Ventil (10a) und einen Antriebszylinder (10b) umfasst, wobei das Ventil (10a) einen Ventilkörper (2) und eine Membran (3) aus Fluorharz aufweist, wobei der Antriebszylinder (10b) einen oberen Ventilkörper (5), einen oberen Ventildeckel (6), eine Ventilwelle (4), einen Antriebsluftstutzen (171) und einen Kühlluftstutzen (161) aufweist, wobei die Membran (3) einen Randabschnitt (31), einen elastischen Abschnitt (32) und einen Mittelabschnitt (33) aufweist; der Ventilkörper (2) einen ringförmigen Abschnitt (24) und einen quadratischen Abschnitt (25) aufweist, wobei der quadratische Abschnitt (25) ein Einlassrohr (21), ein Auslassrohr (22) und eine Ventilkammer (23) besitzt, wobei die Ventilkammer (23) einen Ventilsitz (231) und einen Kanal (232) besitzt, wobei der ringförmige Abschnitt (24) eine Dichtfläche (240), eine Öffnung (241), eine innere ringförmige Fläche (243) und eine äußere ringförmige Fläche (246) besitzt, wobei die innere ringförmige Fläche (243) eine Dichtnut (245) und eine O-Ringnut bildet; der obere Ventilkörper (5) eine äußere ringförmige Fläche (51), einen Druckabschnitt (52), ein Wellenloch (53) und eine Membrankammer (56) aufweist, wobei der obere Ventilkörper (5) in dem ringförmigen Abschnitt (24) angeordnet ist, wobei der Druckabschnitt (52) zum Drücken des Randabschnitts (31) der Membran (3) in die Dichtnut (245) des ringförmigen Abschnitts (24) dient; die Ventilwelle (4) einen Verschraubungsabschnitt (41), eine Hohlwelle (42) und einen Kolbenabschnitt (43) aufweist, wobei der Verschraubungsabschnitt (41) zur Befestigung des Mittelabschnitts (33) der Membran (3) dient, wobei die Hohlwelle (42) durch das Wellenloch (53) des oberen Ventilkörpers (5) verläuft und durch mehrere O-Ringe abgedichtet ist; der obere Ventildeckel (6) einen Innenraum (61), einen oberen Abschnitt (62), ein zentrales Durchgangsloch (621), eine äußere ringförmige Fläche (63) und eine Dichtfläche (64) aufweist, wobei der obere Ventildeckel (6) dicht mit dem Ventilkörper (2) verschraubt ist und eine Zylinderstruktur (8) bildet, die eine Zylinderkammer (175) besitzt, die durch den Kolbenabschnitt (43) in eine obere Zylinderkammer und eine untere Zylinderkammer unterteilt ist; die Membran (3), die Ventilwelle (4) und der obere Ventilkörper (5) eine Ventilwellengruppe (7) bilden, wobei das Ende der Ventilwelle (4) durch das zentrale Durchgangsloch (621) des oberen Ventildeckels (6) verläuft, wobei der ringförmige Abschnitt (24) und die Ventilkammer (23) eine becherförmige Struktur bilden, wobei die Ventilwellengruppe (7) und die Zylinderstruktur (8) von der becherförmigen Struktur gestützt werden; die Wärmequellenzonen eine Ventilkammer-Wärmequellenzone, eine Kanal-Wärmequellenzone, eine Einlassrohr-Wärmequellenzone und eine Auslassrohr-Wärmequellenzone umfassen, wobei der quadratische Abschnitt (25), der ringförmige Abschnitt (24), der obere Ventilkörper (5) und die Membran (3) einen Wärmeübertragungsweg bilden, wobei der quadratische Abschnitt (25) eine quadratische Platte (251) und mehrere Rippenplatten besitzt, wobei die Rippenplatten unter der quadratischen Platte (251) angeordnet sind, um das Einlassrohr (21), das Auslassrohr (22) und die Kanalseitenwand (233) zu verbinden, wobei eine Wärmeübertragungsbeschränkungszone (147) die quadratische Platte (251) und die Rippenplatten umfasst und eine Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts besitzt, wobei die Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts nicht größer oder gleich der Dicke des Einlassrohrs und kleiner als 3mm ist, wobei die quadratische Platte (251) eine zentrale Öffnung besitzt, die die Ventilkammer (23) aufnimmt und mit der Kanalseitenwand (233) verbunden ist, wobei der Teil mit kleinstem Durchmesser (242) des ringförmigen Abschnitts (24) mit der Oberseite der quadratischen Platte (251) verbunden ist, wobei die äußere Seitenwand der Dichtnut (245) die innere ringförmige Fläche (243) des ringförmigen Abschnitts (24) und die innere Seitenwand der Dichtnut (245) die Kanalseitenwand (233) bildet, wobei die quadratische Platte (251) die Bodenwand der Dichtnut (245) bildet, wobei die Dichtnut (245) und der Teil mit kleinstem Durchmesser (242) auch eine Wärmeübertragungsbeschränkungszone (147) bilden, wobei an der äußeren ringförmigen Fläche (246) eine Vielzahl von Kühlrippen (248) vorgesehen sind, die mit der quadratischen Platte (251) verbunden ist, wobei die Kühlrippen (248) auch eine Wärmeübertragungsbeschränkungszone (147) bilden; eine Vielzahl von Kühlstrukturen, die eine Vielzahl von natürlichen Kühlstrukturen (15) und eine innere Kühlstruktur (16) umfasst; die natürliche Kühlstruktur durch die Oberfläche der quadratischen Platte (251), die Kühlrippen (248) des ringförmigen Abschnitts (24) und die Kühlrippen (633) des oberen Ventildeckels (6) gebildet ist, die innere Kühlstruktur durch die Kühlluft und einen Kühlluftkanal gebildet ist, wobei der Kühlluftkanal durch ein oder mehr als ein Kühlluftloch des ringförmigen Abschnitts (24) gebildet ist, wobei das Kühlluftloch mit einer Kühlluftringnut (163) verbunden ist, wobei die Kühlluftringnut mit den Kühlluftführungslöchern (164) des Druckabschnitts des oberen Ventilkörpers (5) verbunden ist, wobei die Kühlluftführungslöcher (164) mit der nicht mit der Flüssigkeit in Kontakt stehenden Seite des Membranraums (165) verbunden sind, wobei die Luftführungslöcher der Hohlwelle (42) mit dem Wellenloch (53) verbunden sind.
Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Öffnung der Ventilkammer (23) 1 Zoll beträgt und die Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts größer als 1mm ist.
Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderstruktur (8) einen Teil des ringförmigen Abschnitts (24) umfasst und sich über der Wärmeübertragungszone (147) mit der quadratischen Platte (251) und dem ringförmigen Abschnitt (24) befindet.
Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Einlassrohr (21) und das Auslassrohr (22) in der horizontalen Richtung erstrecken und der quadratische Abschnitt (25) die quadratische Platte (251), mehrere horizontale Rippenplatten (253), eine vertikale Längsrippenplatte (254) und mehrere vertikale Querrippenplatten (255) umfasst, wodurch eine Rippenplatte mit horizontalen Öffnungen gebildet ist.
Membranventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der quadratische Abschnitt (25) mit der Ventilkammer-Wärmequellenzone, der Kanal-Wärmequellenzone, der Einlassrohr-Wärmequellenzone und der Auslassrohr-Wärmequellenzone verbunden ist, und dass sich die horizontalen Rippenplatten (253) an den beiden Seiten und der Unterseite des Einlassrohrs (21), des Auslassrohrs (22) und des Kanals (232) befinden und die vertikalen Querrippenplatten (255) das Einlassrohr (21), das Auslassrohr (22) und den Kanal (232) übergreifen.
Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragungszone (147) die Ventilkammer-Wärmequellenzone umfasst, wobei die Ventilkammer-Wärmequellenzone den Teil mit kleinstem Durchmesser (242) des ringförmigen Abschnitts (24), die Kanalseitenwand (233) der Ventilkammer (23) und die quadratische Platte (251) umfasst.
Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Ventilkörper (5) eine erste Ringnut (54) und eine zweite Ringnut (55) besitzt, wobei die Wärmeübertragungsbeschränkungszone (147) den Boden der ersten Ringnut (54) und den Boden der zweiten Ringnut (55) umfasst.
Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Kühlstruktur (16) die innere natürliche Kühlung verwendet, die den Auftrieb der Hohlwelle (42) bei einer hohen Temperatur nutzt, um die äußere Kühlluft durch den inneren Kühlkanal einzuführen, damit eine Wärmeabgabe durch die Hohlwelle (42) erreicht wird.
Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Kühlstruktur (16) die innere Zwangskühlung verwendet, wobei die Kühlluft zwangsweise durch den inneren Kühlkanal geführt wird, wobei der Kühlluftstutzen mit der Kühlluft verbunden ist, die durch den Kühlkanal eingeführt wird, wodurch eine Wärmeabgabe durch die Hohlwelle (42) erreicht wird.
Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlluftringnut (163) an der inneren ringförmigen Fläche (243) des ringförmigen Abschnitts (24) angebracht ist.
Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlluftringnut (163) an der äußeren ringförmigen Fläche (51) des oberen Ventilkörpers (5) angebracht ist.
Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Kühlluftringnut (163) ein O-Ring zur Isolierung der Druckluft vorgesehen ist.
Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlluftstutzen (161) an dem ringförmigen Abschnitt (24) angebracht ist und sich oberhalb der Wärmeübertragungsbeschränkungszone (147) mit dem Teil mit kleinstem Durchmesser (242) und der quadratischen Platte (251) befindet.
Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsluftstutzen (171) an dem ringförmigen Abschnitt (24) angebracht ist und sich oberhalb der Wärmeübertragungsbeschränkungszone (147) mit dem Teil mit kleinstem Durchmesser (242) und der quadratischen Platte (251) befindet.
Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Zylinderstruktur durch eine Vielzahl von Schraubenbuchsen (13) und Metallschrauben dicht befestigt ist, sich die Schraubenbuchsen (13) und die Metallschrauben oberhalb der Wärmeübertragungsbeschränkungszone (147) mit dem Teil mit kleinstem Durchmesser (242) und der quadratischen Platte (251) befinden.
Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlluftstutzen (161) an dem oberen Ventildeckel (6) angebracht ist, wobei sich die Lufthülsen (11) außerhalb der Zylinderstruktur oberhalb der Wärmeübertragungsbeschränkungszone (147) mit dem Teil mit kleinstem Durchmesser (242) und der quadratischen Platte (251) befinden.
Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsluftstutzen (171) an dem oberen Ventildeckel (6) angebracht ist, wobei sich die Lufthülsen (11) außerhalb der Zylinderstruktur oberhalb der Wärmeübertragungsbeschränkungszone (147) mit dem Teil mit kleinstem Durchmesser (242) und der quadratischen Platte (251) befinden.
Membranventil, das für 200°C Hochtemperatur- und Hochkorrosionsanwendungen geeignet ist und ein metallfreies Membranventil oder ein Metallmembranventil sein kann, wobei das Membranventil ein Ventil (10a) und einen Antriebszylinder (10b) umfasst, wobei das Ventil (10a) einen Ventilkörper (2) und eine Membran (3) aus Fluorharz aufweist, wobei der Antriebszylinder (10b) einen oberen Ventilkörper (5), einen oberen Ventildeckel (6), eine Ventilwelle (4), einen Antriebsluftstutzen (171) und ein Antriebsluftloch (172), einen Kühlluftstutzen (161) und ein oder mehr als ein Kühlluftloch (162) aufweist, wobei die Membran (3) einen Randabschnitt (31), einen elastischen Abschnitt (32) und einen Mittelabschnitt (33) aufweist; der Ventilkörper (2) einen ringförmigen Abschnitt (24) und einen quadratischen Abschnitt (25) aufweist, wobei der quadratische Abschnitt (25) ein Einlassrohr (21), ein Auslassrohr (22) und eine Ventilkammer (23) besitzt, wobei die Ventilkammer (23) einen Ventilsitz (231) und einen Kanal (232) besitzt, wobei der ringförmige Abschnitt (24) eine Dichtfläche (240), eine Öffnung (241), eine innere ringförmige Fläche (243) und eine äußere ringförmige Fläche (246) besitzt, wobei die innere ringförmige Fläche (243) eine Dichtnut (245) und eine O-Ringnut bildet; der obere Ventilkörper (5) eine äußere ringförmige Fläche (51), einen Druckabschnitt (52), ein Wellenloch (53) und eine Membrankammer (56) umfasst, wobei der obere Ventilkörper (5) in dem ringförmigen Abschnitt (24) angeordnet ist, wobei der Druckabschnitt (52) zum Drücken des Randabschnitts (31) der Membran (3) in die Dichtnut (245) des ringförmigen Abschnitts (24) dient; die Ventilwelle (4) einen Verschraubungsabschnitt (41), eine Hohlwelle (42) und einen Kolbenabschnitt (43) aufweist, wobei der Verschraubungsabschnitt (41) zur Befestigung des Mittelabschnitts (33) der Membran (3) dient, wobei die Hohlwelle (42) durch das Wellenloch (53) des oberen Ventilkörpers (5) verläuft und durch mehrere O-Ringe abgedichtet ist; der obere Ventildeckel (6) einen Innenraum (61), einen oberen Abschnitt (62), ein zentrales Durchgangsloch (621), eine äußere ringförmige Fläche (63) und eine Dichtfläche (64) aufweist, wobei der obere Ventildeckel (6) dicht mit dem Ventilkörper (2) verschraubt ist und eine Zylinderstruktur (8) bildet, die eine Zylinderkammer (175) besitzt; die Membran (3), die Ventilwelle (4) und der obere Ventilkörper (5) eine Ventilwellengruppe (7) bilden, wobei das Ende der Ventilwelle (4) durch das zentrale Durchgangsloch (621) des oberen Ventildeckels (6) verläuft, wobei der ringförmige Abschnitt (24) und die Ventilkammer (23) eine becherförmige Struktur bilden, wobei die becherförmige Struktur eine Außenhöhe (261 (H)) hat, die die Höhe von der Dichtnut (245) zur Dichtfläche (240) ist, wobei die Ventilwellengruppe (7) in der becherförmigen Struktur angeordnet ist, wobei die Ventilwellengruppe (7) und die Zylinderstruktur (8) von der becherförmigen Struktur gestützt werden; der quadratische Abschnitt (25) des Ventilkörpers (2) eine quadratische Platte (251) und mehrere Rippenplatten besitzt, wobei die quadratische Platte (251) eine zentrale Öffnung besitzt, die die Ventilkammer (23) aufnimmt und mit der Kanalseitenwand (233) verbunden ist, wobei die quadratische Platte (251) und die Rippenplatten eine Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts besitzen, wobei die Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts nicht größer als die Dicke des Einlassrohrs und des Auslassrohrs und kleiner als 3mm ist, wobei die Rippenplatten unter der quadratischen Platte (251) angeordnet sind und zur Verbindung mit dem Einlassrohr (21) und Auslassrohr (22) dienen und eine Stützkraft bereitstellen; der ringförmige Abschnitt (24) auf der Oberseite der quadratischen Platte (251) angeordnet ist und einen kleinsten Durchmesser an der Verbindungsstelle hat, wobei sich die äußere ringförmige Fläche (246) des ringförmigen Abschnitts (24) kreisbogenförmig nach oben erstreckt und im Durchmesser zunimmt, um die Öffnung zur Aufnahme des oberen Ventilkörpers (5) und der Ventilwelle (4) zu vergrößern, wobei die äußere ringförmige Oberfläche (246) des ringförmigen Abschnitts (24) mit mehreren vertikalen Kühlrippen (248) versehen ist, die die quadratische Platte (251) verbinden, wobei die Kühlrippen (248) eine Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts haben, wobei die Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts nicht größer als die Dicke des Einlassrohrs (21) und des Auslassrohrs (22) und kleiner als 3 mm ist, wobei der ringförmige Abschnitt (24) eine Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts hat, wobei die Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts des Teils mit kleinstem Durchemsser (242) kleiner als die Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts der anderen Teile des ringförmigen Abschnitts (24) ist, wobei die Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts nicht größer als die Dicke des Einlassrohrs (21) und des Auslassrohrs (22) und kleiner als 3 mm ist, wobei die innere ringförmige Fläche (243) des ringförmigen Abschnitts (24) am Teil mit kleinstem Durchmesser (242) die Dichtnut (245) bildet, wobei eine O-Ringnut über der Dichtungsnut vorgesehen ist, wobei sich das Kühlluftloch (162) zwischen der O-Ringnut und der Dichtnut (245) befindet; eine Wärmeübertragungsbeschränkungszone (147) die quadratische Platte (251), die Rippenplatten und den Teil mit kleinstem Durchmesser (242) umfasst, wobei die Wärmeübertragungsbeschränkungszone eine Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts hat, wobei die Dicke des Wärmeübertragungsquerschnitts nicht größer oder gleich der Dicke des Einlassrohrs (21) und kleiner als 3 mm ist, wobei der Teil mit kleinstem Durchmesser (242) des ringförmigen Abschnitts (24) mit der Oberseite der quadratischen Platte (251) verbunden ist, wobei die äußere Seitenwand der Dichtnut (245) die innere ringförmige Fläche (243) des ringförmigen Abschnitts (24) und die innere Seitenwand der Dichtnut (245) die Kanalseitenwand (233) bildet, wobei die quadratische Platte (251) die Bodenwand der Dichtnut (245) bildet, wobei die Dichtnut (245) und der Teil mit kleinstem Durchmesser (242) auch eine Wärmeübertragungsbeschränkungszone (147) bilden, wobei an der äußeren ringförmigen Fläche (246) eine Vielzahl von Kühlrippen (248) vorgesehen sind, die mit der quadratischen Platte (251) verbunden ist, wobei die Kühlrippen (248) auch eine Wärmeübertragungsbeschränkungszone (147) bilden.
Membranventil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Einlassrohr (21) und das Auslassrohr (22) in einer horizontalen Richtung erstrecken, wobei der quadratische Abschnitt (25) noch mehrere horizontale Rippenplatten (253), eine vertikale Längsrippenplatte (254) und mehrere vertikale Querrippenplatten (255) umfasst, wodurch eine Rippenplatte mit horizontalen Öffnungen gebildet ist, wobei sich die horizontalen Rippenplatten (253) unter der quadratischen Platte (251) befinden und das Einlassrohr und das Auslassrohr verbinden, wobei sich die horizontalen Rippenplatten (253) an den beiden Seiten des Einlassrohrs (21), des Auslassrohrs (22) und des Kanals (232) befinden und die vertikalen Längsrippenplatte (254) und Querrippenplatten (255) das Einlassrohr (21), das Auslassrohr (22) und den Kanal (232) übergreifen.
Membranventil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die gitterförmige Rippenplatte verwendet wird, um das Einlassrohr (21), das Auslassrohr (22), die Ventilkammer (23) und den Kanal (232) zu stützen.
Membranventil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Seitenwand der Dichtnut (245) die innere ringförmige Fläche des Teils mit kleinstem Durchmesser (242) des ringförmigen Abschnitts (24) bildet, wobei die innere Seitenwand der Dichtnut (245) die Kanalseitenwand (233) und die quadratische Platte (251) die Bodenwand der Dichtnut (245) bildet.
Membranventil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhöhe der becherförmigen Struktur 80% bis 160% der Höhe des oberen Ventilkörpers (5) beträgt.
Membranventil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass an der inneren ringförmigen Fläche (243) des ringförmigen Abschnitts (24) eine Antriebsluftringnut (173) und ein Antriebsluftloch (172) angebracht sind, wobei die Antriebsluftringnut (173) und das Antriebsluftloch (172) miteinander verbunden sind und sich über der O-Ringnut befinden.
Membranventil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass an der inneren ringförmigen Fläche (243) des ringförmigen Abschnitts (24) eine Kühlluftringnut (163) und ein Kühlluftloch (162) angebracht sind, wobei die Kühlluftringnut (163) und das Kühlluftloch (162) miteinander verbunden sind und sich über der Dichtnut (245) befinden.
Membranventil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die innere ringförmige Fläche (243) des ringförmigen Abschnitts (24) mit einem Innengewinde versehen ist, wobei sich das Innengewinde über der Antriebsluftringnut (173) und dem Antriebsluftloch (172) befindet.
Membranventil nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Zylinderkammer (23) an der inneren Ringfläche (243) angebracht ist, sich die Zylinderkammer (23) über dem Innengewinde befindet.
Membranventil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn mehrere Schraubenbuchsen (13) an dem ringförmigen Abschnitt (24) angebracht sind, sich die Schraubenbuchsen (13) und die Metallschrauben zum Einschrauben in die Schraubenbuchsen (13) oberhalb der Wärmeübertragungsbeschränkungszone (147) mit dem Teil mit kleinstem Durchmesser (242) und der quadratischen Platte (251) befinden.
Membranventil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn mehrere Lufthülsen (11) an dem ringförmigen Abschnitt (24) angebracht sind, sich die Lufthülsen (11) oberhalb der Wärmeübertragungsbeschränkungszone (147) mit dem Teil mit kleinstem Durchmesser (242) und der quadratischen Platte (251) befinden, wobei die Lufthülsen (11) mit Luftführungslöchern versehen sind.
Membranventil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn ein Antriebsluftstutzen (171) an dem ringförmigen Abschnitt (24) angebracht ist, sich der Antriebsluftstutzen (171) oberhalb der Wärmeübertragungsbeschränkungszone (147) mit dem Teil mit kleinstem Durchmesser (242) und der quadratischen Platte (251) befindet.
Membranventil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenn ein Kühlluftstutzen (161) an dem ringförmigen Abschnitt (24) angebracht ist, sich der Kühlluftstutzen (161) oberhalb der Wärmeübertragungsbeschränkungszone (147) mit dem Teil mit kleinstem Durchmesser (242) und der quadratischen Platte (251) befindet.
Membranventil, das für 200°C Hochtemperatur- und Hochkorrosionsanwendungen geeignet ist und ein metallfreies Membranventil oder ein Metallmembranventil sein kann, wobei das Membranventil ein Ventil (10a) und einen Antriebszylinder (10b) umfasst, wobei das Ventil (10a) einen Ventilkörper (2) und eine Membran (3) aus Fluorharz aufweist, wobei der Antriebszylinder (10b) einen oberen Ventilkörper (5), einen oberen Ventildeckel (6), eine Ventilwelle (4), einen Antriebsluftstutzen (171) und einen Kühlluftstutzen (161) aufweist, wobei die Membran (3) einen Randabschnitt (31), einen elastischen Abschnitt (32) und einen Mittelabschnitt (33) aufweist; der Ventilkörper (2) einen ringförmigen Abschnitt (24) und einen quadratischen Abschnitt (25) aufweist, wobei der quadratische Abschnitt (25) ein Einlassrohr (21), ein Auslassrohr (22) und eine Ventilkammer (23) besitzt, wobei die Ventilkammer (23) einen Ventilsitz (231) und einen Kanal (232) besitzt, wobei der ringförmige Abschnitt (24) eine Dichtfläche (240), eine Öffnung (241), eine innere ringförmige Fläche (243) und eine äußere ringförmige Fläche (246) besitzt, wobei die innere ringförmige Fläche (243) eine Dichtnut (245) und eine O-Ringnut bildet; der obere Ventilkörper (5) eine äußere ringförmige Fläche (51), einen Druckabschnitt (52), ein Wellenloch (53) und eine Membrankammer (56) umfasst, wobei der obere Ventilkörper (5) an der inneren ringförmigen Fläche (243) des ringförmigen Abschnitts (24) angeordnet ist, wobei der Druckabschnitt (52) zum Drücken des Randabschnitts (31) der Membran (3) in die Dichtnut (245) des ringförmigen Abschnitts (24) dient; die Ventilwelle (4) einen Verschraubungsabschnitt (41), eine Hohlwelle (42) und einen Kolbenabschnitt (43) aufweist, wobei der Verschraubungsabschnitt (41) zur Befestigung des Mittelabschnitts (33) der Membran (3) dient, wobei die Hohlwelle (42) durch das Wellenloch (53) des oberen Ventilkörpers (5) verläuft und durch mehrere O-Ringe abgedichtet ist; der obere Ventildeckel (6) einen Innenraum (61), einen oberen Abschnitt (62), ein zentrales Durchgangsloch (621), eine äußere ringförmige Fläche (63) und eine Dichtfläche (64) aufweist, wobei der obere Ventildeckel (6) dicht mit dem Ventilkörper (2) verschraubt ist und eine Zylinderstruktur (8) bildet, die eine Zylinderkammer (175) besitzt, wobei die vier Ecken der Metallzylinderstruktur (8b) jeweils mit einer Metallschraube versehen sind, wobei jede Schraube durch eine Schraubenbuchse (13) geschützt ist, der eine obere Schraubenbuchse (131) und eine untere Schraubenbuchse (132) umfasst, wobei sich die obere Schraubenbuchse (131) an der äußeren Ringförmigen Fläche des oberen Ventildeckels (6) befindet, wobei sich die untere Schraubenbuchse (132) an der äußeren ringförmigen Fläche des ringförmigen Abschnitts (24) befindet, wobei eine Dichtfläche zwischen der oberen Schraubenbuchse (131) und der unteren Schraubenbuchse (132) gebildet ist, wobei sich die Dichtfläche in gleicher Höhe an der Öffnung des ringförmigen Abschnitts (24) befindet, wobei die äußere ringförmige Fläche (246) des ringförmigen Abschnitts (24) des metallfreien Membranventils ein Außengewinde (247) besitzt, wobei die innere ringförmige Fläche des oberen Ventildeckels ein Innengewinde besitzt, um den oberen Ventildeckel am Ventilkörper zu verschrauben, wobei der obere Ventildeckel (6) der Zylinderstruktur mit dem Ventilkörper (5) verschraubt ist, wobei das Ende der Ventilwelle (4) durch das zentrale Durchgangsloch (621) des oberen Ventildeckels (6) verläuft, wobei die Membran (3), die Ventilwelle (4) und der obere Ventilkörper (5) eine Ventilwellengruppe (7) bilden, wobei die Membran (3) und die Ventilwelle (4) drehbar miteinander verbunden sind, wobei der ringförmige Abschnitt (24) und die Ventilkammer (23) eine becherförmige Struktur bilden, wobei die becherförmige Struktur eine Außenhöhe (261 (H)) hat, die die Höhe von der Dichtnut (245) zur Dichtfläche (240) ist, wobei die Ventilwellengruppe (7) in der becherförmigen Struktur angeordnet ist, wobei die Ventilwellengruppe (7) und die Zylinderstruktur (8) von der becherförmigen Struktur gestützt werden, wobei der quadratische Abschnitt (25) des Ventilkörpers (2) eine quadratische Platte (251) und mehrere Rippen aufweist, wobei der ringförmige Abschnitt (24) auf der Oberseite der quadratischen Platte (251) angebracht ist, wobei an der Verbindungsstelle ein Teil mit kleinstem Durchmesser (242) gebildet ist, wobei sich die Zylinderstruktur am Teil mit kleinstem Durchmesser (242) des ringförmigen Abschnitts (24) und über der quadratischen Platte (251) befindet, wobei die Zylinderstruktur (8) den oberen Ventildeckel (6), den oberen Ventilkörper (5), die Ventilwelle und einen Teil des ringförmigen Abschnitts (24) des Ventilkörpers (2) umfasst, wobei der obere Ventilkörper (5) eine Zylinderkammer (175) besitzt, die durch den Kolbenabschnitt (43) der Ventilwellengruppe (7) in eine obere Zylinderkammer (175a) und eine untere Zylinderkammer (175b) unterteilt ist, wobei die untere Zylinderkammer (175b) der Zylinderkammer einen Antriebsluftkanal besitzt, der ein Antriebsluftloch (172) des ringförmigen Abschnitts umfasst, wobei das Antriebsluftloch mit einer Antriebsluftringnut (173) verbunden ist, wobei die Antriebsluftringnut (173) mit den Antriebsluftführungslöchern (174) des Druckabschnitts des oberen Ventilkörpers verbunden ist, wobei die Antriebsluftführungslöcher (173) mit einer zweiten Ringnut verbunden sind, wobei die Zylinderkammer einen Kühlluftkanal besitzt, der ein oder mehrere Kühlluftlöcher (162) des ringförmigen Abschnitts (24) umfasst, wobei das Kühlluftloch (162) mit einer Kühlluftringnut (163) verbunden ist, wobei die Kühlluftringnut (163) mit den Kühlluftführungslöchern (164) des Druckabschnitts des oberen Ventilkörpers verbunden ist, wobei sie wieder mit der nicht mit Flüssigkeit in Kontakt stehenden Seite der Membrankammer und durch die Luftführungslöcher (426) der Hohlwelle (42) mit dem Wellenhohlraum (425) verbunden ist, wobei die Luftdichtheit der unteren Zylinderkammer durch den O-Ring des Kolbenabschnitts erreicht wird, wobei der O-Ring unter dem Antriebsluftloch und der Ventilwelle des oberen Ventilkörpers die Membrankammer isolieren, so dass nur das Antriebsluftloch des ringförmigen Abschnitts mit der Außenluft verbunden ist.
Membranventil nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Zylinderkammer an der inneren Ringfläche (243) des ringförmigen Abschnitts (24) angeordnet ist, die innere Ringförmige Fläche des ringförmigen Abschnitts unter der Zylinderkammer mit einem Innengewinde (244) versehen ist, wobei sich die Zylinderkammer über dem Innengewinde befindet.
Membranventil nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die innere Ringförmige Fläche des ringförmigen Abschnitts mit einem Innengewinde (244) versehen ist, sich das Innengewinde über der Antriebsluftringnut (173) und dem Antriebsluftloch (172) befindet, wobei der obere Ventilkörper mit dem Innengewinde verschraubt ist.
Membranventil nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhöhe der becherförmigen Struktur 80% bis 160% der Höhe des oberen Ventilkörpers (5) beträgt.
Membranventil nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite des oberen Ventilkörpers (5) einen radialen Flansch (512) besitzt und der obere Ventilkörper direkt in der inneren ringförmigen Fläche angeordnet ist, wobei der obere Ventildeckel (6) und der ringförmige Abschnitt (24) direkt den radialen Flansch auf die Dichtfläche drücken und gleichzeitig der Druckabschnitt des oberen Ventilkörpers auch den Randabschnitt der Membran drückt.
Membranventil nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsluft des im Normalzustand geschlossenen Membranventils durch die zweite Ringnut (55) den Kolben nach oben antreibt, wobei über dem Kolben der oberen Zylinderkammer eine Feder angeordnet ist, um das Membranventil in einem im Normalzustand geschlossenen Zustand zu halten, wobei, wenn sich der Kolben nach oben bewegt und die Membran geöffnet wird, die obere Zylinderkammer und das zentrale Durchgangsloch nicht luftdicht sind.
Membranventil nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsluft des im Normalzustand offenen Membranventils direkt durch den oberen Ventildeckel in die obere Zylinderkammer eintritt und den Kolben nach unten bewegt, wobei die Luftdichtheit der oberen Zylinderkammer durch einen O-Ring des zentralen Durchgangslochs der oberen Ventilabdeckung definiert, um die Ventilwelle abzudichten, wobei die Dichtfläche der Öffnung des Ventilkörpers und die Dichtfläche des oberen Ventildeckels durch einen O-Ring abgedichtet werden, wobei unter dem Kolben der unteren Zylinderkammer eine Feder angeordnet ist, um das Membranventil in einem im Normalzustand offenen Zustand zu halten, wobei, wenn sich der Kolben nach unten bewegt und die Membran geschlossen wird, die untere Zylinderkammer mit dem Antriebsluftkanal verbunden ist.
Membranventil nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass unter dem Kolben des im Normalzustand geschlossenen Membranventils mehrere untere ringförmige Rippenplatten (432) und ein Dämpfungsring (434) vorgesehen sind, wobei mehrere obere ringförmige Rippenplatten (433) auf der Oberseite des Kolbens vorgesehen sind, wobei eine Feder an der Innenseite der oberen ringförmigen Rippenplatten angebracht ist, um den im Normalzustand geschlossenen Zustand aufrechtzuerhalten, wobei die erste Ringnut (54) den Dämpfungsring (434) aufnehmen kann, wobei die zweite Ringnut (55) mit mehreren radialen Rippenplatten versehen ist, die den Innenraum der Ringnut in mehrere gekrümmte Räume zur Aufnahme der unteren ringförmigen Rippenplatten unterteilen, wobei eine Gleitfläche zwischen der ersten Ringnut und dem Dämpfungsring gebildet ist, wobei mehrere axiale Gleitflächen zwischen der zweiten Ringnut und der unteren ringförmigen Rippenplatte gebildet sind.
Membranventil nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass unter dem Kolben des im Normalzustand offenen Membranventils mehrere untere ringförmige Rippenplatten (432) und über dem Kolben mehrere obere ringförmige Rippenplatten (433) vorgesehen sind, wobei die erste Ringnut unter dem Kolben eine Feder aufnehmen kann, um den im Normalzustand offenen Zustand aufrechtzuerhalten, wobei die zweite Ringnut (55) mit mehreren radialen Rippenplatten versehen ist, die den Innenraum der Ringnut in mehrere gekrümmte Räume zur Aufnahme der unteren ringförmigen Rippenplatten unterteilen, wobei eine Vielzahl von Gleitflächen zwischen der zweiten Ringnut und der unteren ringförmigen Rippenplatte gebildet ist.
Membranventil nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die innere Ringförmige Fläche (243) des ringförmigen Abschnitts des metallfreien Membranventils ein Innengewinde (244) besitzt, die Überlappungslänge des Außengewindes (247) an der äußeren ringförmigen Fläche (245) des ringförmigen Abschnitts (24) und des Innengewindes (244) mindestens zwei Steigungen des Innengewindes (244) beträgt.
Membranventil nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Dichtfläche der Schraubenbuchsen (13) des Metallmembranventils und der Dichtnut (245) ein Höhenunterschied vorhanden ist, der gleich der Außenhöhe (261) ist.
Membranventil, das für den Fluidtransport unter 200°C und für 200°C Hochtemperatur- und Hochkorrosionsanwendungen geeignet ist und ein metallfreies Membranventil oder ein Metallmembranventil sein kann, wobei das Membranventil ein Ventil (10a) und einen Antriebszylinder (10b) umfasst, wobei das Ventil (10a) einen Ventilkörper (2) und eine Membran (3) aus Fluorharz aufweist, wobei der Antriebszylinder (10b) einen oberen Ventilkörper (5), einen oberen Ventildeckel (6), eine Ventilwelle (4), einen Antriebsluftstutzen (171) und einen Kühlluftstutzen (161) aufweist, wobei die Membran (3) einen Randabschnitt (31), einen elastischen Abschnitt (32) und einen Mittelabschnitt (33) aufweist; der Ventilkörper (2) einen ringförmigen Abschnitt (24) und einen quadratischen Abschnitt (25) aufweist, wobei der quadratische Abschnitt (25) ein Einlassrohr (21), ein Auslassrohr (22) und eine Ventilkammer (23) besitzt, wobei die Ventilkammer (23) einen Ventilsitz (231) und einen Kanal (232) besitzt, wobei der ringförmige Abschnitt (24) eine Dichtfläche (240), eine Öffnung (241), eine innere ringförmige Fläche (243) und eine äußere ringförmige Fläche (246) besitzt, wobei die innere ringförmige Fläche (243) eine Dichtnut (245) und eine O-Ringnut bildet; der obere Ventilkörper (5) eine äußere ringförmige Fläche (51), einen Druckabschnitt (52), ein Wellenloch (53) und eine Membrankammer (56) umfasst, wobei der obere Ventilkörper (5) an der inneren ringförmigen Fläche (243) des ringförmigen Abschnitts (24) angeordnet ist, wobei der Druckabschnitt (52) zum Drücken des Randabschnitts (31) der Membran (3) in die Dichtnut (245) des ringförmigen Abschnitts (24) dient; die Ventilwelle (4) einen Verschraubungsabschnitt (41), eine Hohlwelle (42) und einen Kolbenabschnitt (43) aufweist, wobei der Verschraubungsabschnitt (41) zur Befestigung des Mittelabschnitts (33) der Membran (3) dient, wobei Die Hohlwelle (42) durch das Wellenloch (53) des oberen Ventilkörpers (5) verläuft und durch mehrere O-Ringe abgedichtet ist; der obere Ventildeckel (6) einen Innenraum (61), einen oberen Abschnitt (62), ein zentrales Durchgangsloch (621), eine äußere ringförmige Fläche (63) und eine Dichtfläche (64) aufweist, wobei der obere Ventildeckel (6) dicht mit dem Ventilkörper (2) verschraubt ist und eine Zylinderstruktur (8) bildet, die eine Zylinderkammer (175) besitzt, wobei die vier Ecken der Metallzylinderstruktur (8b) jeweils mit einer Metallschraube versehen sind, wobei jede Schraube durch eine Schraubenbuchse (13) geschützt ist, die eine obere Schraubenbuchse (131) und eine untere Schraubenbuchse (132) umfasst, wobei sich die obere Schraubenbuchse (131) an der äußeren ringförmigen Fläche des oberen Ventildeckels (6) befindet, wobei sich die untere Schraubenbuchse (132) an der äußeren ringförmigen Fläche des ringförmigen Abschnitts (24) befindet, wobei eine Dichtfläche zwischen der oberen Schraubenbuchse (131) und der unteren Schraubenbuchse (132) gebildet ist, wobei sich die Dichtfläche in gleicher Höhe an der Öffnung des ringförmigen Abschnitts (24) befindet, wobei die äußere ringförmige Fläche (246) des ringförmigen Abschnitts (24) des metallfreien Membranventils ein Außengewinde (247) besitzt, wobei die innere ringförmige Fläche des oberen Ventildeckels ein Innengewinde besitzt, um den oberen Ventildeckel am Ventilkörper zu verschrauben, wobei der obere Ventildeckel (6) der Zylinderstruktur mit dem Ventilkörper (5) verschraubt ist, wobei das Ende der Ventilwelle (4) durch das zentrale Durchgangsloch (621) des oberen Ventildeckels (6) verläuft, wobei die Membran (3), die Ventilwelle (4) und der obere Ventilkörper (5) eine Ventilwellengruppe (7) bilden, wobei der ringförmige Abschnitt (24) und die Ventilkammer (23) eine becherförmige Struktur bilden, wobei die becherförmige Struktur eine Außenhöhe (261 (H)) hat, die die Höhe von der Dichtnut 245 zur Dichtfläche (240) ist, wobei die Ventilwellengruppe (7) in der becherförmigen Struktur angeordnet ist, wobei die Hohlwelle (42) ein Hohlwellenraum (425) besitzt, wobei beim Zusammenbau die Hohlwelle zunächst durch das Wellenloch des oberen Ventilkörpers geführt wird und mittels dem Verschraubungsabschnitt (41) mit dem Mittelabschnitt der Membran verschraubt wird, wobei die Hohlwelle eine Vielzahl von Luftführungslöchern (426) an der Seite des Verschraubungsabschnitts besitzt, die mit dem Hohlwellenraum verbunden sind, wobei sich der Kolbenabschnitt oberhalb des oberen Ventilkörpers befindet und mit der Hohlwelle verbunden ist, wobei die Außenseite des Kolbenabschnitts mit einem Fluor-O-Ring versehen ist, der die innere ringförmige Fläche des ringförmigen Abschnitts abdichtet, wodurch die Zylinderkammer in zwei Räume aufgeteilt ist, wobei der Druckabschnitt des oberen Ventilkörpers eine Vielzahl von Kühlluftführungslöchern (164) aufweist, wobei die Kühlluftführungslöcher an einer Position relativ zu der Kühlluftringnut (163) der inneren ringförmigen Fläche des ringförmigen Abschnitts angeordnet sind, wobei die Kühlluftführungslöcher mit der Membrankammer verbunden sind, wobei die Membrankammer mit den Luftführungslöchern der Ventilwelle verbunden ist, wobei der obere Ventilkörper eine erste Ringnut (54) und eine zweite Ringnut (55) aufweist, wobei die zweite Ringnut (55) vier radiale Rippenplatten besitzt, um die zweite Ringnut (55) in mehrere kreisförmige Nuten zu unterteilen, wobei der Druckabschnitt des oberen Ventilkörpers eine Vielzahl von Antriebsluftführungslöchern (174) aufweist, wobei die Antriebsluftführungslöcher an einer Position relativ zu der Antriebsringnut (173) der inneren ringförmigen Fläche des ringförmigen Abschnitts angeordnet sind, wobei die Antriebsluftführungslöcher (174) mit der zweiten Ringnut (55) verbunden sind und mit der unteren Zylinderkammer verbunden werden können.
Membranventil nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran und der Verschraubungsabschnitt drehbar miteinander verbunden sind, wobei die Hohlwelle durch das Wellenloch geführt wird, wobei die Schraube (416) durch das Schraubenloch (411) auf der Unterseite des Wellenloches geführt wird, mit einer Mutter (414) verschraubt und in den Mittelabschnitt der Membran (3) gedreht wird, wobei die Mutter (414) die Membran in der umgekehrten Richtung befestigt, wobei der Außendurchmesser der Schraube (416) kleiner als der des Schraubenloches (411) ist, um ein radiales Spiel zwischen der Membran und dem Verschraubungsabschnitt aufrechtzuerhalten.
Membranventil nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das Innengewinde des ringförmigen Abschnitts mit der Ventilwellengruppe verbunden ist, der Kolbenabschnitt auf der Unterseite mehrere untere ringförmige Rippenplatten (432) und auf der Oberseite mehrere obere ringförmige Rippenplatten (433) aufweist, wobei die unteren ringförmigen Rippenplatten mit der zweiten Ringnut (55) zusammenwirken können, wobei, wenn die oberen ringförmigen Rippenplatten ein Drehmoment aufbringen, das Gewinde des oberen Ventilkörpers in das Innengewinde an der Innenseite des ringförmigen Abschnitts gedreht wird, wobei der Druckabschnitt des oberen Ventilkörpers den Randabschnitt der Membran andrücken kann.
Membranventil nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass unter dem im Normalzustand geschlossenen Membranventil ein Dämpfungsring (434) vorgesehen ist, wobei der Dämpfungsring in der ersten Ringnut aufgenommen ist.
Membranventil nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ringnut (54) des im Normalzustand offenen Membranventils zur Aufnahme einer Feder dient.
Membranventil nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die innere ringförmige Fläche des ringförmigen Abschnitts nicht mit dem Innengewinde versehen ist, der obere Ventilkörper direkt in der inneren ringförmigen Fläche angeordnet ist, wobei die Oberseite des oberen Ventilkörpers mit einem radialen Flansch versehen ist, wobei der obere Ventildeckel und der ringförmige Abschnitt den radialen Flansch direkt auf die Dichtfläche andrücken und gleichzeitig der Druckabschnitt des oberen Ventilkörpers auch den Randabschnitt der Membran drückt, wobei der mittlere Abschnitt der Membran direkt mit dem Verschraubungsabschnitt der Ventilwelle verschraubt ist.
Membranventil nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bündel Leitfasern in dem Hohlwellenraum der Hohlwelle angeordnet ist, wobei die Ventilwellengruppe einen Zustand hat, in dem die Membran und der Verschraubungsabschnitt relativ drehbar sind, wobei die Hohlwelle durch das Wellenloch geführt wird, wobei die Schraube (416) durch das Schraubenloch (411) auf der Unterseite des Wellenloches geführt und mit einer Mutter (414) verschraubt wird, wobei die Mutter (414) die Membran in der umgekehrten Richtung befestigt, wobei der Außendurchmesser der Schraube (416) kleiner als der des Schraubenloches (411) ist, um ein radiales Spiel zwischen der Schraube und dem Schraubenloch aufrechtzuerhalten, damit die Membran und der Verschraubungsabschnitt relativ zueinander drehbar sind, wobei die Leitfasern durch den Hohlwellenraum und den Spiel des Schraubenloches verlaufen, wobei die Leitfasern in eine Schleifenform gewickelt werden und an der Oberfläche der Membran haften, wobei sich die Leitfasern im Hohlwellenraum nicht relativ zur Ventilwelle drehen und statische Elektrizität entladen können.
Membranventil nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, das ein Bündel Leitfasern in dem Hohlwellenraum der Hohlwelle angeordnet ist, wobei die Membran der Ventilwellengruppe an dem Verschraubungsabschnitt befestigt ist und nicht relativ dazu gedreht werden kann, wobei die Hohlwelle durch das Wellenloch verläuft, wobei der Mittelabschnitt der Membran mit dem Verschraubungsabschnitt verschraubt ist, wobei die Hohlwelle an der Seite des Verschraubungsabschnitt mit mehreren Luftführungslöchern versehen ist, wobei die Leitfasern durch den Hohlwellenraum verlaufen, wobei die Leitfasern in eine Schleifenform gewickelt sind und an der Oberfläche der Membran haften.
Membranventil, das ein Ventil (10a) und einen Antriebszylinder (10b) umfasst, wobei das Ventil (10a) einen Ventilkörper (2) und eine Membran (3) aus Fluorharz aufweist, wobei der Antriebszylinder (10b) einen oberen Ventilkörper (5), einen oberen Ventildeckel (6) und eine Ventilwelle (4) aufweist, wobei der Ventilkörper (2) einen ringförmigen Abschnitt (24) und einen quadratischen Abschnitt (25) aufweist, wobei der quadratische Abschnitt (25) eine erste Seitenfläche, eine zweite Seitenfläche, eine Bodenfläche, ein Einlassrohr (21), ein Auslassrohr (22) und eine Ventilkammer (23) besitzt, wobei die Ventilkammer (23) einen Ventilsitz (231) und einen Kanal (232) besitzt; die Membran (3) einen Randabschnitt (31), einen elastischen Abschnitt (32) und einen Mittelabschnitt (33) aufweist; der obere Ventilkörper (5) in dem ringförmigen Abschnitt (24) angeordnet ist und die Membran andrückt; der obere Ventildeckel (6) dicht mit dem Ventilkörper (2) verschraubt ist und eine Zylinderstruktur (8) bildet, die eine Zylinderkammer (175) besitzt, die durch den Kolbenabschnitt (43) in eine obere Zylinderkammer und eine untere Zylinderkammer unterteilt ist; die Ventilwelle (41) einen Verschraubungsabschnitt (42) aufweist, der mit dem Mittelabschnitt der Membran verschraubt ist; eine Vielzahl von Rippenplatten auf der ersten Seitenfläche, der zweiten Seitenfläche oder der Bodenfläche angeordnet sind, wodurch eine gitterförmige Rippenplatte mit horizontalen Öffnungen gebildet ist.
Membranventil, das ein Ventil (10a) und einen Antriebszylinder (10b) umfasst, wobei das Ventil (10a) einen Ventilkörper (2) und eine Membran (3) aus Fluorharz aufweist, wobei der Antriebszylinder (10b) einen oberen Ventilkörper (5), einen oberen Ventildeckel (6) und eine Ventilwelle (4) aufweist, wobei der Ventilkörper (2) einen ringförmigen Abschnitt (24) und einen quadratischen Abschnitt (25) aufweist, wobei der ringförmige Abschnitt ein Kühlluftloch besitzt; die Membran (3) einen Randabschnitt (31), einen elastischen Abschnitt (32) und einen Mittelabschnitt (33) aufweist; der obere Ventilkörper (5) eine Membrankammer aufweist, in dem ringförmigen Abschnitt (24) angeordnet ist und die Membran andrückt; der obere Ventildeckel (6) dicht mit dem Ventilkörper (2) verschraubt ist und eine Zylinderstruktur (8) bildet, die eine Zylinderkammer (175) besitzt, die durch den Kolbenabschnitt (43) in eine obere Zylinderkammer und eine untere Zylinderkammer unterteilt ist; die Ventilwelle (41) einen Verschraubungsabschnitt (42), eine Hohlwelle (42) und einen Hohlwellenraum (425) aufweist, wobei der Verschraubungsabschnitt mit dem Mittelabschnitt der Membran verschraubt ist, wobei die Hohlwelle ein Luftführungsloch aufweist, das mit dem Hohlwellenraum verbunden ist, wobei das Luftführungsloch und das Kühlluftloch mit der Membrankammer verbunden ist, wodurch ein Kühlluftkanal gebildet ist.
Membranventil, das ein Ventil (10a) und einen Antriebszylinder (10b) umfasst, wobei das Ventil (10a) einen Ventilkörper (2) und eine Membran (3) aus Fluorharz aufweist, wobei der Antriebszylinder (10b) einen oberen Ventilkörper (5), einen oberen Ventildeckel (6) und eine Ventilwelle (4) aufweist, wobei der Ventilkörper (2) einen ringförmigen Abschnitt (24) und einen quadratischen Abschnitt (25) aufweist; die Membran (3) einen Randabschnitt (31), einen elastischen Abschnitt (32) und einen Mittelabschnitt (33) aufweist; der obere Ventilkörper (5) in dem ringförmigen Abschnitt (24) angeordnet ist, die Membran andrückt und eine erste Ringnut (54) aufweist; der obere Ventildeckel (6) dicht mit dem Ventilkörper (2) verschraubt ist und eine Zylinderstruktur (8) bildet, die eine Zylinderkammer (175) besitzt, die durch den Kolbenabschnitt (43) in eine obere Zylinderkammer und eine untere Zylinderkammer unterteilt ist; die Ventilwelle (41) einen Verschraubungsabschnitt (42), eine Hohlwelle (42) und einen Dämpfungsring (434) aufweist, wobei der Verschraubungsabschnitt mit dem Mittelabschnitt der Membran verschraubt ist, wobei der Dämpfungsring in der ersten Ringnut (54) angeordnet ist.
Membranventil, das ein Ventil (10a) und einen Antriebszylinder (10b) umfasst, wobei das Ventil (10a) einen Ventilkörper (2) und eine Membran (3) aus Fluorharz aufweist, wobei der Antriebszylinder (10b) einen oberen Ventilkörper (5), einen oberen Ventildeckel (6) und eine Ventilwelle (4) aufweist, wobei der quadratische Abschnitt ein Einlassrohr (21) und ein Auslassrohr (22) aufweist, wobei der quadratische Abschnitt einen kleinsten Durchmesser an der Verbindungsstelle mit dem ringförmigen Abschnitt besitzt, wobei sich die Innenfläche und die Außenfläche des Teils mit kleinstem Durchmesser verjüngen und die Wandstärke nicht größer oder gleich der Dicke des Einlassrohrs ist und weniger als 3 mm beträgt; der ringförmige Abschnitt eine innere ringförmige Fläche besitzt, wobei die innere ringförmige Fläche mit einer Dichtnut (245) versehen ist, wobei sich die Dichtnut am Teil mit kleinstem Durchmesser befindet; die Membran (3) einen Randabschnitt (31), einen elastischen Abschnitt (32) und einen Mittelabschnitt (33) aufweist; der obere Ventilkörper (5) in dem ringförmigen Abschnitt (24) angeordnet ist und einen Druckabschnitt aufweist, der den Randabschnitt der Membran in die Dichtnut drückt; der obere Ventildeckel (6) dicht mit dem Ventilkörper (2) verschraubt ist und eine Zylinderstruktur (8) bildet, die eine Zylinderkammer (175) besitzt, die durch den Kolbenabschnitt (43) in eine obere Zylinderkammer und eine untere Zylinderkammer unterteilt ist; die Ventilwelle (41) einen Verschraubungsabschnitt (42) aufweist, wobei der Verschraubungsabschnitt mit dem Mittelabschnitt der Membran verschraubt ist.
Membranventil, das ein Ventil (10a) und einen Antriebszylinder (10b) umfasst, wobei das Ventil (10a) einen Ventilkörper (2) und eine Membran (3) aus Fluorharz aufweist, wobei der Antriebszylinder (10b) einen oberen Ventilkörper (5), einen oberen Ventildeckel (6) und eine Ventilwelle (4) aufweist, wobei der Ventilkörper (2) einen ringförmigen Abschnitt (24) und einen quadratischen Abschnitt (25) aufweist, wobei der quadratische Abschnitt eine Ventilkammer (23) besitzt, wobei der ringförmige Abschnitt und die Ventilkammer eine becherförmige Struktur bilden, wobei die Außenhöhe der becherförmigen Struktur 80% bis 160% der Höhe des oberen Ventilkörpers beträgt; die Membran (3) einen Randabschnitt (31), einen elastischen Abschnitt (32) und einen Mittelabschnitt (33) aufweist; der obere Ventilkörper (5) in dem ringförmigen Abschnitt (24) angeordnet ist und den Randabschnitt der Membran in die Dichtnut drückt; der obere Ventildeckel (6) dicht mit dem Ventilkörper (2) verschraubt ist und eine Zylinderstruktur (8) bildet, die eine Zylinderkammer (175) besitzt, die durch den Kolbenabschnitt (43) in eine obere Zylinderkammer und eine untere Zylinderkammer unterteilt ist.
Wärmeisolierverfahren für ein Membranventil, wobei das Membranventil aus Fluormaterial besteht, das ein Wärmeübertragungsbeschränkungsverfahren und ein Wärmeableitungsverfahren enthält, wobei das Wärmeübertragungsbeschränkungsverfahren die Wanddicke der mehreren Wärmeübertragungsbeschränkungszonen des Membranventils beschränkt, wobei die Wanddicke die Dicke eines Einlassrohrs des Membranventils nicht überschreitet oder dieser entspricht und kleiner als 3 mm ist, um die Wärme der Wärmequellenzonen abzuleiten, wodurch eine Wärmeisolierung zwischen einer Zylinderstruktur und mehreren Wärmequellenzonen erreicht wird, wobei das Wärmeableitungsverfahren eine natürliche Kühlstruktur und eine innere Kühlstruktur verwendet, wobei die natürliche Kühlstruktur eine natürliche Konvektionskühlung durch eine Vielzahl von Rippenplatten eines quadratischen Abschnitts des Membranventils, eine Vielzahl von Rippenplatten eines ringförmigen Abschnitts und eine Vielzahl von Rippenplatten eines oberen Ventildeckels durchführt, wobei die innere Kühlstruktur die äußere Kühlluft durch einen Kühlluftkanal des ringförmigen Abschnitts einführt, die durch eine nicht mit der Flüssigkeit in Kontakt stehenden Seite der Membran und eine Hohlwelle strömt.
Wärmeisolierverfahren nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass das Membranventil ein Ventil und einen Antriebszylinder umfasst, wobei das Ventil einen Ventilkörper und eine Membran aus Fluorharz aufweist, wobei der Antriebszylinder einen oberen Ventilkörper, einen oberen Ventildeckel und eine Ventilwelle aufweist, wobei der Ventilkörper einen ringförmigen Abschnitt und einen quadratischen Abschnitt aufweist, wobei die Rippenplatten des quadratischen Abschnitts eine gitterartige Rippenplatte mit horizontalen Öffnungen bilden, wobei der Kühlluftkanal ein oder mehrere Kühlluftlöcher an dem ringförmigen Abschnitt umfasst, wobei die Kühlluftlöcher mit einer Kühlluftringnut verbunden sind, wobei die Kühlluftringnut mit mehreren Kühlluftführungslöchern des oberen Ventilkörpers verbunden ist, wobei die Kühlluftführungslöcher mit der nicht mit Flüssigkeit in Kontakt stehenden Seite der Membran verbunden sind, wobei die Luft danach durch mehrere Luftführungslöcher der Ventilwelle und die Hohlwelle nach außen abgeleitet wird.