專利名稱：帶有過程清洗槽的隔膜密封閥的制作方法
技術領域：
本發明總體涉及流體分析系統，尤其是涉及具有過程清洗槽的隔膜密封閥。
背景技術：
如本領域技術人員所熟知的那樣，色譜分析系統依靠閥的使用以允許可再現的樣 品引入以及各種柱開關配置。在過去40年里，已經有許多人設計了用于色譜分析的隔膜閥。這些閥已經在許多 可市售獲得的氣體色譜分析儀中使用。由于他們的物理尺寸以及由于致動器嵌入在閥本身 內，他們容易被更輕松地整合到氣體色譜分析儀中。這些特性使他們對氣體色譜分析儀的 制造商們來說是很有吸引力的。參考圖1(現有技術)，示出一個本領域已知的典型隔膜密封閥的實例。閥1設置 有具有界面4和多個開口 6的頂塊2。每個開口 6在界面4處打開并且具有傾斜的螺紋通 道8以連接各種分析配件和管件(未示出)。在傾斜螺紋通道8的底部，有管道10，其在頂 塊2中延伸并在界面4處打開。開口 6布置在頂塊2的界面4上的圓形線上。有利地，界 面4是平的并且被拋光以使在開口之間和來自周圍大氣的泄漏最小。閥1還設置有底塊12 和隔膜14，其一般由聚酰亞胺、特氟綸或其他聚合物材料制成。隔膜14位于頂塊界面4和 底塊12之間，并且具有凹陷，該凹陷在其中沿開口 6形成的圓形線延伸并從頂塊2的界面4 上偏離開。在隔膜14中的所述凹陷18坐落在制作在底塊12中的匹配凹陷20內，由此允 許在相鄰的開口 6之間有一些空隙而用于流體循環。閥1還設置有多個安裝在底塊12中的柱塞16，每個柱塞分別被布置成能將隔膜 14壓抵在頂塊2上在兩個開口 6之間的位置。優選地，如示出的那樣，當閥靜止時，三個柱 塞16在上而另外三個在下。當柱塞在上時，他們將隔膜14壓抵在頂塊2上并關閉由隔膜凹 陷18形成的管道，從而阻塞流體的循環。底塊12保持柱塞16和致動機構在適當位置上。圖1中所示的那種閥的性能總體來說是較差的。從開口到開口的滲漏率對于大多 數應用來說太高，因而限制系統的性能。此外，在閥的開口上的壓力降對于不同開口是不同 的，導致系統中出現壓力和流動變動。這在柱性能和探測器基線上引起有害效果。另外，許 多閥設計使得可能出現無法接受的向內污染。已知現有技術包括了多種對圖1(現有技術)所示的閥的變型，這些變型試圖防止 或最小化向內和向外的污染，而總體改進隔膜閥的性能。然而，仍然未被解決的一個缺點是，過程氣體被位于隔膜14的下表面和底塊12的 上表面之間的環境氣體或較輕氣體污染。位于隔膜14下面的氣體可能來自于柱塞16的活 化，也可能是由于向內泄漏產生的。位于隔膜14下面的氣體向上滲透穿過它到凹陷18內， 由此污染在凹陷18內循環的過程氣體。在使用較輕氣體(例如氦或氫)的應用中，這種問 題出現地更頻繁。在其他情形中，危險的過程氣體(例如硅烷)可能通過隔膜泄漏或擴散 而損害閥。已有設計的另一個缺點是當用于亞大氣壓應用中或者在高壓應用中(例如當施加量級在千鎊每平方英寸的壓力時)，難以操作這些閥。當使用這樣高的壓力時，隔膜被向 下壓入到底塊12中的匹配凹陷20內，柱塞16很難將隔膜向上壓抵在頂塊2的界面上。因此，需要一種改進的隔膜密封閥。

發明內容
依照本發明的第一方面，提供一種閥，其包括閥帽，該閥帽具有第一界面和延伸通 過閥帽的多個過程管道，每個過程管道在開口于第一界面處的過程開口中結束。該閥還包 括閥體，所述閥體具有面對所述閥帽的第一界面的第二界面，第二界面設置有與所述過程 開口對齊的主凹陷，閥體設置有多個通道，每個通道在閥體中延伸并在兩個過程開口之間 在主凹陷中開口。閥還包括隔膜，該隔膜具有面對閥帽的第一表面和面對閥體的第二表面。 該隔膜可壓縮地位于所述第一界面和第二界面之間并具有處于閥體的主凹陷內的預形成 的變形部。隔膜的所述第一表面和閥帽的所述第一界面限定在過程開口之間的連通通路。 閥還包括柱塞組件，柱塞組件具有多個柱塞，每個柱塞位于一個所述通道中并且可在其中 在關閉位置和打開位置之間滑動，在所述關閉位置柱塞朝向第一界面突出將隔膜壓抵在閥 帽的第一界面上在兩個相鄰的開口之間用于阻斷它們之間的連通，在所述打開位置柱塞縮 回到閥體內，離開所述隔膜以允許所述兩個相鄰開口之間連通。閥體還包括沿主凹陷延伸 在隔膜的預形成的變形部下面的過程清洗通路，以及過程清洗入口通道和過程清洗出口通 道，這兩個通道都在過程清洗通路上開口。依照本發明的第二方面，提供一種用于收集來自閥中的連通通路中的泄漏的方 法。所述閥包括閥帽，其具有第一界面和延伸通過所述閥帽的多個過程管道，每個過程管道 在開口于第一界面處的過程開口中結束。該閥還包括閥體，所述閥體具有面對所述閥帽的 第一界面的第二界面，第二界面設置有主凹陷。閥體還設置有多個通道，每個通道在閥體中 延伸并在兩個過程開口之間在主凹陷中開口。閥體還包括隔膜，該隔膜具有面對閥帽的第 一表面和面對閥體的第二表面。所述隔膜可壓縮地位于所述第一界面和第二界面之間，并 具有處于閥體的主凹陷內的預形成的變形部，隔膜的所述第一表面和閥帽的所述第一界面 限定在過程開口之間的連通通路。所述閥還包括柱塞組件，該柱塞組件具有多個柱塞，每個 柱塞位于一個所述通道中并且可在其中在關閉位置和打開位置之間滑動，在所述關閉位置 柱塞朝向第一界面突出將隔膜壓抵在閥帽的第一界面上在兩個相鄰的開口之間用于阻斷 它們之間的連通，在所述打開位置柱塞縮回到閥體內，離開所述隔膜以允許所述兩個相鄰 開口之間的連通。所述方法包括下列步驟a)向閥體提供沿主凹陷延伸在隔膜的預形成的變形部下面的過程清洗通路、過程 清洗入口通道和過程清洗出口通道，這兩個通道都在過程清洗通路上開口 ；b)在過程清洗通路中從過程清洗入口通道到過程清洗出口通道循環清洗氣體。


閱讀詳細描述并參考附圖，本發明的這些以及其他特征和優點將變得顯而易見， 在附圖中圖1(現有技術)是部分透明的，為本領域已知的一種隔膜密封閥的分解透視圖；圖2示出根據本發明一個實施例的隔膜密封閥的分解透視圖3示出根據本發明的隔膜密封閥的頂視圖；圖4示出根據本發明一個優選實施例，沿圖3的IV-IV線的隔膜密封閥的橫截面 側視圖；圖4A，4B，4C為圖4的剖面4A，4B，4C的放大圖；圖4D是圖4C的剖面4D的放大圖；圖5示出沿圖3的V-V線的隔膜密封閥的橫截面側視圖；圖5A為圖5的剖面5A 的放大圖；圖5B是圖5的剖面5B的放大圖；圖6示出沿圖3的VI-VI線的隔膜密封閥的橫截面側視圖；圖6A為圖6的剖面6A 的放大圖；圖6B是圖6的剖面6B的放大圖；圖7A示出根據本發明一個優選實施例的圖2的閥的閥帽的頂視圖，圖7B為沿圖 7A的B-B線的閥帽的橫截面側視圖；圖7C為沿圖7A的C-C線的閥帽的橫截面圖；圖7D和 圖7E分別為圖7的閥帽的底透視圖和頂透視圖；圖8A示出根據本發明一個優選實施例的圖2的閥的閥體的頂視圖，圖8B為沿圖 8A的B-B線的閥體的橫截面側視圖；圖8C為沿圖8B的剖面8C的放大圖；圖8D為圖8A的 閥體的底透視圖；圖8E為圖8A的閥體的底視圖；圖8F和8G分別是沿圖8E的F-F和G-G 線的閥體的橫截面側視圖；圖8H為圖8A的閥體的頂透視圖；圖9A是根據本發明一個優選實施例的圖2的閥的隔膜的頂視圖；圖9B為沿圖9A 的B-B線的隔膜的側視圖；圖9C為圖9B的剖面9B的放大圖；圖9D為圖9A的隔膜的透視 圖；圖IOA是根據本發明一個優選實施例的圖2的閥的推板的頂視圖；圖IOB為沿圖 IOA的推板的側視圖；圖IOC為圖IOA的推板的底視圖而圖IOD為圖IOA的推板的頂視圖；圖IlA為根據本發明一個優選實施例的圖2的閥的常開活塞的底透視圖，而圖IlB 是圖2的常開活塞的頂透視圖；圖12A為根據本發明一個優選實施例的圖2的閥的常閉活塞的底透視圖，而圖12B 是圖2的常閉活塞的頂透視圖；圖13A和13B分別是圖2的底帽的底透視圖和頂透視圖；圖14A是根據本發明的另一優選實施例，沿圖3的IV-IV線的隔膜密封閥的橫截 面側視圖；圖14B為圖14A的剖面14B的放大圖；圖14C為圖14B的剖面14C的放大圖；圖15A為圖14的閥的閥體的頂視圖；圖15B為圖15A的閥體的頂透視圖；圖16A為根據本發明又一優選實施例的隔膜密封閥的頂視圖；圖16B為沿圖16A 的VI-VI線的隔膜密封閥的橫截面側視圖；圖16C為圖16B的剖面16C的放大圖；圖17A為圖16A的隔膜密封閥的頂視圖，鎖定銷被插入；圖17B為沿圖17A的 VI-VI線的隔膜密封閥的橫截面側視圖；圖17C為圖17B的剖面17C的放大圖。盡管將結合例示性的實施例來描述本發明，應該理解，這并非要限制本發明的范 圍到這些實施例。相反，包含所有的可能包括在由本申請所限定的內容的替換例、變型以及 等價物。
具體實施例方式在下面的描述中，圖中相似的特征被給予相似的附圖標記。為了讓附圖保持清晰， 如果一些附圖標記已經在前面的附圖中被確定的話，則省略這些附圖標記。參考圖2和4到6，示出根據本發明優選實施例的閥30。
7
閥30是隔膜密封型閥。這種閥可用于各種類型的分析設備中，尤其是色譜分析設 備或在線分析器中。如在所有這些圖示中所顯示的那樣，閥30包括四個主要元件閥帽32、閥體34、可 壓縮的位于閥帽32和閥體34之間的隔膜36，以及柱塞組件38。閥30還可以包括底帽40 或將柱塞組件38保持到閥體34的其他等同結構。按照本發明的一個方面，閥30還設置有 用于收集在運行期間可能出現的泄漏的特征，如下面將更詳細地描述的那樣。閥帽仍參考圖2和4-6，從圖7A到7E中示出地更加清楚，閥帽32具有界面，此后稱之 為第一界面42，多個過程管道44延伸通過閥帽32。此第一界面42是平的和平滑的，并且 當閥被組裝后(如圖4到6所示)與隔膜14接觸。每個過程管道44(在本優選實施例中 數量為6)在打開在第一界面42處的過程開口 46中結束。過程開口 46優選以圓形排列方 式布置在第一界面42上。如圖7C最清楚示出的那樣，每個過程管道44優選由用于接受管 路連接的較大的帶螺紋的孔48和在過程開口 46中結束的較小的流體通道50形成。在本 實施例中，閥帽32具有圓柱體形狀并且例如由電解拋光不銹鋼制成。閥帽32還設置有螺 釘孔52用于接受凹頭帽螺釘54(圖2中示出)，用來保持閥帽32到閥體34。閥帽32與閥 體34的對準則由合銷(dowel pin) 56 (也在圖2中示出)保證。當然，可以考慮其他的用 于保持閥帽32到閥體34的布置。可選擇的，一層聚合物覆蓋閥帽32的第一界面42。其他 材料，例如陶瓷或者各種聚合物，可以用作閥帽32的材料。除了圓柱體形狀的其他形狀也
可以考慮。當然，閥帽的其他實施例可包括4、8、10、12或者任何覺得方便的數量的過程開□。閥體現在參考圖8A到8G，示出閥30的閥體34的優選實施例。例如對于上面描述的 閥帽32，閥體34同樣具有界面，后面被稱作第二界面58，當閥被組裝好以后(如圖4-6所 示)，該第二界面面對閥帽的第一界面42。就象閥帽32的第一界面42 —樣，它是平滑和平 的。第二界面58設置有主凹陷60，優選具有圓形輪廓并且當如圖4-6中所示閥的元件已經 被組裝完而閥準備使用時它與閥帽32的過程開口 46對齊。閥體34還包括多個通道62 (在 圖8F中看的更清楚)，每個通道在閥體34中延伸并在兩個過程開口 46之間的主凹陷60中 的一端開口。這些通道62的另一端在用于容納柱塞組件38的閥體腔63 (如圖2所示)中 開口。閥體還設置有第一組螺釘孔64，用于接受保持閥體到閥帽的凹頭帽螺釘54 (圖8A中 清楚示出)，以及第二組螺釘孔64，用于接受保持閥體34到底帽40的凹頭帽螺釘54 (圖8D 中清楚示出)。當然，可以考慮用其他結構固定閥體34到底帽40。隔膜現在參考圖2、4D以及參考圖9A到9C，示出閥30的隔膜36的優選實施例。隔膜 36具有面對閥帽32的第一表面74和面對閥體34的第二表面76，當閥組裝完畢準備使用 時(如圖4-6所示)隔膜36可壓縮的位于第一界面42和第二界面58之間。如圖4D中更 清楚地示出，隔膜具有處于閥體34的主凹陷60內的預形成的變形部78，隔膜36的第一表 面與閥帽32的第一界面42限定在過程開口之間的連通通路80。隔膜36可以由多層聚合物制成，可以帶有或者沒有薄的金屬層，或者可選擇地僅 由金屬制成。可以使用的金屬是不銹鋼316、鋁、鉻鎳合金、銅等等。對于要求高度氣密密封的應用，優選使用由多層聚合物制成的隔膜36，而其他應用則要求在聚合物層上有薄金屬層。泄漏收集下面更詳細地描述閥的允許在第一和第二界面處收集泄漏的各種特征。在圖8B和8C中顯示的最清楚，閥體34還設置有沿主凹陷60延伸的過程清洗通 道65、過程清洗入口通道66和過程清洗出口通道68。過程清洗入口通道66連接至清洗管 線的進入口 67，過程清洗出口通道68連接至清洗管線的出口 69。優選地，過程清洗入口通 道66和過程清洗出口通道68沿主凹陷60直徑方向相對，但也可以考慮其他結構。仍優選 地，閥體34還設置有一對流體入口 70和一對流體出口 72，該對流體入口 70也被連接到清 洗管線的進入口 67，而該對流體出口 72被連接到清洗管線的出口 69。在圖4B和8B中顯 示地最清楚，閥體34可設置有致動清洗出口通道112，其在閥體34中延伸并位于柱塞組件 38的推板88的對面，在腔63和清洗管線的出口之間，用于防止在活塞90上方、在腔63中 產生壓力(如圖4所示)。現在參考圖4和圖4B到4D，過程清洗通路65沿主凹陷60延伸，在隔膜36的預形 成的變形部78下。如圖4D更清楚地示出，過程清洗通路65被隔膜的第二表面76和主凹 陷60限定，該過程清洗通路具有半圓形橫截面。由于主凹陷60的半徑大于隔膜36的預形 成的變形部78的半徑，產生的空間限定過程清洗通路65。在使用中，清洗氣體進入通過清洗管線的進入口 67，然后流到過程清洗入口通道 66中，然后循環進入過程清洗通路65。清洗氣體然后流出到過程清洗出口通道68，最后通 過清洗管線的出口 69離開。過程清洗通路65和過程清洗入口 66和出口 68的結合能有利 地允許抽空位于隔膜下面的周圍空氣或氣體，否則這些空氣或氣體可能會擴散通過隔膜而 污染在連通通路80中循環的過程氣體。可以以指定壓力將氣體注入到清洗入口 66中，并讓 氣體在通路65中循環并通過出口 68離開閥，以便平衡施加在隔膜36上方和下方的壓力。在另一實施例中，如圖14A到14B所示，過程清洗通路65可以是槽116，具有軋在 閥體34的主凹陷60的底部的例如V形橫截面。當然，槽116可以選擇是U形的、方形的或 者具有其他任何合適的橫截面，均不偏離本發明的范圍。在其他實施例中，隔膜36可以直 接坐落在主凹陷60的底部，緊密地配合它的表面，過程清洗通路65是由隔膜36的第二表 面76和槽116的表面限定的空間。圖15A和15B示出該另一優選實施例，其中形成過程清 洗通路65的槽116被示出。現在參考圖4和4B到4D，以及參考圖7D，閥30可包括清洗循環管線以收集在閥 帽32的第一界面42和隔膜的第一表面74之間的向內(inboard)和向外(outboard)泄 漏。該清洗循環管線包括在閥帽32的第一界面42中在過程開口 46外延伸的外環通路53， 同樣在第一界面42中在過程開口 46內延伸的內環通路51，以及一對流體入口 70和一對 流體出口 72，每對具有在內環通路51中的第一開口 84和在外環通路53中的第二開口 86。 該對流體入口 70，就象過程清洗入口通道66 —樣，被連接到清洗管線的進入口 67，而該對 流體出口 72，就象過程清洗出口通道68 —樣，被連接到清洗管線的出口 69，用于在外環通 路53和內環通路51中提供連續的流體流，其可有利地允許向內和向外的泄漏被排出或抽 出閥30。柱塞組件
參考圖2和6，6A和6B，示出閥30的柱塞組件的優選實施例。在該優選實施例中， 柱塞組件38(圖2中示出)具有多個柱塞82，每個柱塞放在閥體34的通道62中的一個內 (圖6A和6B更清楚地示出)。術語“柱塞”被理解為指由機械力或流體壓力驅動的機械部 件或被驅動克服機械力或流體壓力的機械部件。柱塞82能在通道62中在關閉位置和打開 位置之間滑動。在關閉位置，柱塞82朝第一界面42突出并且將隔膜36壓抵在閥帽32的第 一界面42上，在兩個相鄰的開口 46之間用于阻斷這些開口 46之間的連通。在打開位置， 柱塞82縮回到閥體34內并從隔膜36延伸開用于允許在兩個相鄰開口 46之間連通。優選 地，柱塞組件38的每個柱塞82或者是常閉柱塞82nc或者是常開柱塞82no。還優選地，引 導套管81圍繞常開柱塞82no，以便于柱塞移動到通道內。圖6的左側的柱塞示出為在關閉 位置，而右側的柱塞示出為在打開位置。當然，柱塞可采用除圓柱形的其他形狀，只要它們 能在打開位置允許兩個相鄰的開口 46之間連通，而在關閉位置關閉兩個相鄰的開口 46之 間的連通。柱塞82的其他可能類型包括例如軸承滾珠。如圖2、5和6所示，柱塞組件不僅包括柱塞而且優選具有用于將柱塞移位到通道 62中的裝置。如所示，柱塞82優選由推板88、上活塞90、下活塞92、偏置裝置94和致動機 構96致動。推板88在閥體34的腔63內延伸，平行于閥體的第二界面58。推板88可在橫 交第二界面58的方向移動，或者換句話說平行于圓柱形閥體34的中心軸移動。常閉柱塞 82nc安裝在推板88上。引導套管81圍繞推板88，以便于其在閥體34的腔63的上段內移 動。多個腔98 (圖IOA到IOC中示出)延伸穿過推板88，以允許常開柱塞82no通過推板。 上活塞90緊挨推板在推板下面延伸，常開柱塞82no置于上活塞上。下活塞92在上活塞90 下面延伸并緊挨上活塞，下活塞92被剛性地連接到推板88，優選用螺釘54連接。0形環89 優選設置在每個活塞的輪廓上，以徹底密封上活塞94和下活塞90到閥體34的內表面上。 在該優選實施例中，當縮回上活塞90或下活塞92時，它們對應的連接到其上的柱塞82被 向下拉動，保證其不壓迫在隔膜36上。這樣，用這種特殊的設計，有利的是，閥30可以安 裝在任何位置，因為沒有“浮動的”柱塞。圖IlA和IlB更清楚地示出該優選實施例的活塞 90，而圖12A和12B則更清楚地示出活塞92。圖2和4更清楚地示出，偏置裝置94保證下活塞92被向上偏置而上活塞90被向 下偏置。優選地，碟形墊圈100組件與下活塞92協作而底帽螺釘102控制在碟形墊圈組件 100上的向上的力。還優選地，施加向下的力在上活塞90上并因此向下偏置它的部件是在 上活塞90上延伸的碟形彈簧104。現在參考圖5，為了致動柱塞，致動機構96控制上活塞90和下活塞92之間的距離 或間隔。在該優選實施例中，可以看到致動機構96在打開和關閉位置之間致動柱塞82，通 過在上活塞90和下活塞92之間注入致動氣體進行致動，該致動機構為氣動致動器。參考圖2、5、5A和5B，為了避免出現致動器的過壓損壞隔膜的情況，活塞90、92有 利地在周圍設置有一些空間以加入不同厚度的墊片108。這些墊片108使活塞的行進停止， 因為活塞會支座在墊片上面。其思想是對特定應用使用正確厚度的墊片。這些墊片108可 有利地用于常開活塞90(或上活塞)，其在圖5B中更清楚地示出，也可以用于連接到常閉 活塞92的推板88上，其在圖5A中更清楚地示出。然而，重要的是，應注意到使用這種墊片 108在常閉活塞92上并不是要避免損壞(當使用較高操作壓力來致動閥30時)，因為壓力 是用來提升活塞以打開兩個相鄰開口 46之間的流體連通通路的。
事實上，如果底帽固定螺釘110被特別調整以便要求高壓力來提升相應的活塞 90、92，結果就是當閥致動時所有開口 46關閉的時間會有利地變得更長，從而更顯著地消 除交叉開口流動或者所謂的“混合”的風險。這種較高壓力操作不會導致損害，因為相應的 活塞行程受到墊圈疊的限制。這樣提供了一種方便的方式來調整或給閥順序操作“安排時 間”，即，通過設定步驟“所有開口關閉”為更長或更短。現在參考圖2、5、13A和13B，底帽40被固定到閥體，優選帶有凹頭帽螺釘54，并且 該閥體也容納底帽固定螺釘102，該螺釘102允許調節經由碟形墊片組件100施加在常閉活 塞92上的壓力。底帽40還有利地設置有在其中延伸的底帽致動排放口(Vent)114，該排放 口位于柱塞組件38的致動機構96的對面，用于防止在下活塞92和底帽40之間產生壓力。經常在制造隔膜并完整測試了隔膜以后，將它們密封在塑料包裝中，在運到客戶 之前被包裝和儲存在存貨中。取決于各種因素，例如市場需求、存貨管理、顧客需要等等， 閥很可能會在它們被制造好以后保持在不使用的狀態下幾周或幾個月。另外，在某些情況 下，閥的擁有者可能暫時關閉從主動使用上移除閥一段不確定的時間，之后再次將其投入 使用。盡管閥被閑置，它的常閉柱塞處于它們的關閉位置因此對隔膜施加恒定的壓力。取 決于隔膜材料，這會導致隔膜的永久變形，以及閥的效率減小。因此，壓力釋放機構可以被 用于當閥不在使用狀態時鎖定常閉柱塞在它們的打開位置。如圖16A到16C所示的實施例中所描述的那樣，閥體34優選包括至少一個從閥30 的一側到下活塞92延伸的橫向通道122。下活塞92還包括這樣的橫向通道124，該通道在 下活塞92被降低時與閥體34的橫向通道122對齊，因此常閉柱塞82nc處于打開位置。參考圖17A到17C，提供鎖定銷120，其可插入通過對齊的閥體34的橫向通道122、 124和下活塞92。在該實施例中，示出兩組橫向通路122、124以及對應的鎖定銷120，應該 理解可以設置任何數量的通道122、124和銷120。為了鎖住閥，操作致動機構96以降低常 閉活塞92，優選是通過在上活塞90和下活塞92之間供應加壓氣體實現，如上面所解釋的 那樣。這使得閥體34的橫向通道122、124和下活塞92對齊，而鎖定銷120可以插入到其 中。一旦鎖定銷120處于適當位置，可以停用(deactivate)致動機構96，而常閉柱塞82nc 和常開柱塞82no將保持在它們的打開位置，使隔膜36免除其上的機械應力。無論何時需 要再次使用閥30，閥30都可以被簡單地再激活，并去掉鎖定銷120。盡管此處已經詳細地描述并且在附圖中示出了本發明的優選實施例，應該理解 本發明并不限于這些明確的實施例中，可以不偏離本發明的范圍作出各種改變和變型。
權利要求
一種閥，包括閥帽，具有第一界面和延伸通過閥帽的多個過程管道，每個過程管道在開口于第一界面處的過程開口中結束；閥體，具有面對所述閥帽的第一界面的第二界面，第二界面設置有與所述過程開口對齊的主凹陷，閥體包括多個通道，每個通道在閥體中延伸并在兩個過程開口之間在主凹陷中開口；隔膜，具有面對閥帽的第一表面和面對閥體的第二表面，所述隔膜可壓縮地位于所述第一界面和第二界面之間，所述隔膜具有處于閥體的主凹陷內的預形成的變形部，隔膜的所述第一表面和閥帽的所述第一界面限定在過程開口之間的連通通路；柱塞組件，包括多個柱塞，每個柱塞位于一個所述通道中并且可在其中在關閉位置和打開位置之間滑動，在所述關閉位置柱塞朝向第一界面突出將隔膜壓抵在閥帽的第一界面上在兩個相鄰的開口之間用于阻斷它們之間的連通，在所述打開位置柱塞縮回到閥體內，離開所述隔膜以允許所述兩個相鄰開口之間連通；閥體還包括沿主凹陷延伸在隔膜的預形成的變形部下面的過程清洗通路，以及過程清洗入口通道和過程清洗出口通道，這兩個通道都在過程清洗通路上開口。
2.根據權利要求1所述的閥，其中過程清洗通路由隔膜的第二表面和主凹陷的底部限 定，所述過程清洗通路具有半圓形橫截面。
3.根據權利要求1所述的閥，其中過程清洗通路包括在閥體的主凹陷的底部處延伸的槽。
4.根據權利要求1所述的閥，其中過程清洗入口通道和過程清洗出口通道沿所述主凹 陷徑向地相對。
5.根據權利要求1所述的閥，其中柱塞組件的每個柱塞或者是常閉柱塞或者是常開柱塞。
6.根據權利要求5所述的閥，其中所述柱塞組件包括推板，其平行于第二界面在閥體內延伸并在橫交第二界面的方向上可移動，常閉柱塞 安裝在所述推板上，多個腔延伸穿過所述推板以允許常開柱塞通過； 上活塞，其緊挨推板在推板下面延伸，常開柱塞被置于上活塞上； 下活塞，其緊挨上活塞在上活塞下面延伸，下活塞被剛性地連接到推板； 偏置裝置，用于向上偏置下活塞和向下偏置上活塞；及致動機構，用于在所述打開位置和所述關閉位置之間致動柱塞，所述致動機構控制上 活塞和下活塞之間的距離。
7.根據權利要求6所述的閥，還包括固定到閥體的底帽，所述底帽設置有在其中延伸 并位于柱塞組件的致動機構的對面的致動排放口，用于防止在下活塞和底帽之間產生壓 力。
8.根據權利要求6所述的閥，其中偏置裝置包括與下活塞協作的碟形墊圈組件，以及 用于控制在所述碟形墊圈組件上的向上的力的螺釘。
9.根據權利要求6所述的閥，其中偏置裝置包括在上活塞上延伸的碟形彈簧。
10.根據權利要求1所述的閥，還包括清洗循環管線，所述管線包括 外環通路，在第一界面中在所述過程開口外延伸；內環通路，在第一界面中在所述過程開口內延伸；一對流體入口和一對流體出口，每對具有在內環通路中的第一開口和在外環通路中的 第二開口，用于在外環通路和內環通路中提供連續的流體流，以收集來自閥的向內和向外 的泄漏，該對流體入口和過程清洗入口通道被連接到清洗管線的進入口，該對流體出口和 過程清洗出口通道被連接到清洗管線的出口。
11.根據權利要求6所述的閥，還包括清洗循環管線，所述管線包括外環通路，在第一界面中在所述過程開口外延伸；內環通路，在第一界面中在所述過程開口內延伸；一對流體入口和一對流體出口，每對具有在內環通路中的第一開口和在外環通路中的 第二開口，用于在外環通路和內環通路中提供連續的流體流，以收集來自閥的向內和向外 的泄漏，該對流體入口和過程清洗入口通道被連接到清洗管線的進入口，該對流體出口和 過程清洗出口通道被連接到清洗管線的出口；其中閥體還包括連接到所述清洗管線的出口的致動清洗出口通道，所述致動清洗出口 通道在閥體中延伸并位于柱塞組件的推板的對面，用于防止在推板和閥體之間產生壓力。
12.根據權利要求1所述的閥，還包括覆蓋閥帽的第一界面的聚合物層。
13.根據權利要求1所述的閥，其中隔膜包括由聚合物制成的多層，由金屬層覆蓋的聚 合物的多層，或金屬的多層。
14.根據權利要求1所述的閥，其中閥帽包括6個所述過程開口，柱塞組件包括6個所 述柱塞，其中過程開口以圓形排列方式布置在第一界面上，其中兩個相鄰的柱塞包括常閉 柱塞和常開柱塞。
15.根據權利要求14所述的閥，其中所述主凹陷是圓形的。
16.一種用于收集來自閥中的連通通路中的泄漏的方法，所述閥具有閥帽，具有第一界面和延伸通過所述閥帽的多個過程管道，每個過程管道在開口于第 一界面處的過程開口中結束；閥體，具有面對所述閥帽的第一界面的第二界面，第二界面設置有與所述過程開口對 齊的主凹陷，閥體包括多個通道，每個通道在閥體中延伸并在兩個過程開口之間在主凹陷 中開口 ；隔膜，具有面對閥帽的第一表面和面對閥體的第二表面，所述隔膜可壓縮地位于所述 第一界面和第二界面之間，所述隔膜具有處于閥體的主凹陷內的預形成的變形部，隔膜的 所述第一表面和閥帽的所述第一界面限定在過程開口之間的連通通路；柱塞組件，包括多個柱塞，每個柱塞位于一個所述通道中并且可在其中在關閉位置和 打開位置之間滑動，在所述關閉位置柱塞朝向第一界面突出將隔膜壓抵在閥帽的第一界面 上在兩個相鄰的開口之間用于阻斷它們之間的連通，在所述打開位置柱塞縮回到閥體內， 離開所述隔膜以允許所述兩個相鄰開口之間的連通；閥體還包括沿主凹陷延伸在隔膜的預形成的變形部下面的過程清洗通路，以及過程清 洗入口通道和過程清洗出口通道，這兩個通道都在過程清洗通路上開口 ；所述方法包括下列步驟a)向閥體提供沿主凹陷延伸在隔膜的預形成的變形部下面的過程清洗通路、過程清洗 入口通道和過程清洗出口通道，這兩個通道都在過程清洗通路上開口 ；b)在過程清洗通路中從過程清洗入口通道到過程清洗出口通道循環清洗氣體。
全文摘要
本發明公開一種設置有閥帽、閥體、隔膜和柱塞組件的隔膜密封閥。該隔膜可壓縮地位于閥帽和閥體之間。閥體包括沿閥體的主凹陷延伸在隔膜的預形成的變形部下面的過程清洗通路。過程清洗入口通道和過程清洗出口通道，這兩個通道都在過程清洗通路上開口，允許清洗氣體流到過程清洗通路中。
文檔編號F16K11/10GK101939575SQ200880126544
公開日2011年1月5日 申請日期2008年12月5日 優先權日2007年12月12日
發明者伊夫·加馬什, 安德烈·福捷 申請人:機械解析有限公司