[发明专利]止回阀和带有该止回阀的分体式流体设备

说明书

技术领域

本发明涉及止回阀，且更特别地涉及用于控制在诸如泵作用分配器设备这样的分体式流体设备中的流体运动的止回阀，但不局限于此。本发明还涉及具有该止回阀的分体式流体设备。

背景技术

泵作用分配器设备提供可以将流体，通常为诸如酒精饮料的液体，从非加压容器中分配出的便利装置。传统的泵作用分配器设备包括配有入口和出口的内腔室。可以对该腔室进行压缩以通过设备出口分配其中的流体。然后可以让该腔室重新膨胀以使得更多的流体通过入口被抽入腔室中。在入口和出口处设有单向止回阀以确保在腔室被压缩时流体只能通过出口被分配出，而在让腔室重新膨胀时流体只能通过入口被抽入。这些阀典型地为压力阀，其仅在阀两边存在某一最小压力差的时候或在作用于阀一侧的流体处于预定压力的情况下打开。例如，出口阀典型地为单向止回阀，其仅在腔室内流体的压力超过预定最小压力阈值时打开以允许来自腔室的流体通过出口分配出。在其他所有时期中，出口阀处于关闭状态，从而防止任何流体流通过出口进入或流出腔室。这种类型的阀有时被叫做预压缩阀。同样地，入口阀典型地适于仅在腔室内的压力下降至低于预定的最小压力阈值时(在让腔室重新膨胀的情况下)打开和允许流体流入腔室中。另外，这个阀在其他所有时期中也将处于关闭状态。

控制存在于泵腔室中的流体的压力在确保正确分配液体产品上扮演重要的角色。在某些应用中，产品以雾化喷射的形式被分配。为了获得雾化喷射，产品必须以最小的速度通过喷嘴。因此，出口阀应该仅在泵腔室中的产品已经达到了最小操作压力的时候打开，其中在该最小操作压力下产品将以足够被雾化的速度通过喷嘴。理想地，阀应该在产品到达所要求的操作压力时快速打开，在非常短的时间(通常为0.4-0.7秒)内将规定容量的流体释放，然后在释放周期结束时快速关闭以防止溅射。对阀的要求因此依赖于操作压力和必须放出的流体体积以及流体自身的特性。即使对于不要求产生雾化喷射的分配器，出口阀的控制对于确保干净、精确地分配要求体积的流体产品来说也是重要的。

在泵作用分配器设备中已经使用了各种类型的阀。这些阀包括球型阀，其中球的支撑件是被加载与阀座接触的弹簧。一旦作用在球上的流体压力足够克服弹簧的偏压力并将球从阀座上提起，该阀就会打开。球型阀能很好地工作，但是它们包括大量的独立元件，因此制造起来相对昂贵。球型阀通常被设置成必须装配到分配器设备的独立阀单元的形式。这增加了制造分配器设备的费用和时间。

同样为人们所熟知的是提供瓣阀，其中阀瓣被弹性偏压以覆盖入口或出口，在作用于阀瓣上的流体压力足够克服弹性偏压力时，阀瓣被从入口或出口上移开以允许流体通过。瓣阀易于设计且制造起来相对便宜。它们还有这样的优点，即在作为注塑模制用塑料制成的时候能够与分配器设备的主体一体形成。然而，瓣阀未必总是可靠的，且在阀被关闭时难以确保它们完全密封。另一个问题是趋于将阀瓣关闭的弹性偏压力会随时间而发生变化，从而影响分配器的性能。

用于泵作用设备中的另一种阀包括接收在诸如孔或凹部这样的凹阀(female valve)构件中的突起形式的凸阀(male valve)构件。突起被安装在弹性柔性构件上，该弹性柔性构件对突起进行偏压使其与孔或凹部的侧壁接合以关闭阀。在作用于突起上的、或作用于突起与孔或凹部表面之间的流体的压力足够克服该弹性构件的偏压力并将突起移离孔或凹部表面以形成通过阀的流动通道时，阀打开。这种类型的阀具有与瓣阀类似的优点，但是其趋于形成更可靠的密封。然而，这种类型的阀也具有与瓣阀类似的缺点，难以制造出能在所要求的操作压力下可靠地打开的阀，特别是采用大量生产技术时。

在所有的现有技术的阀中，阀构件与阀座形成密封接触，这种结构使得响应于作用在阀构件上的流体压力的增长的、阀构件远离阀座的任何运动会导致阀至少部分打开。因此有必要确保在流体压力达到所要求压力之前阀构件不会从阀座上移开，以及确保然后阀尽可能快地打开。这难以通过已知的阀结构来实现。

发明内容

本发明的一个目的在于一种能够如泵作用分配器中的单向、预压缩阀一样操作的阀，且其可在流体处于所要求的操作压力时可靠和可重复地打开，另外其在设计上相对简单并能以低成本进行制造以适于大量生产。

本发明的另一个目的在于提供一种能够如泵作用分配器中的单向、预压缩阀一样操作的阀，其可被配置成在一定范围的操作压力和排出容积下有效地操作。

本发明的又一个目的在于提供结合有这种阀的泵作用分配器。