[发明专利]隔膜止回阀

说明书

一种止回阀，包括阀体和阀支撑表面，其允许流体在第一方向上移动通过止回阀并抵抗流体流动在第二方向上通过阀体，所述阀体具有阀隔膜和隔离桥，其中阀体的一部分与阀支撑表面接合，以在发生流体回流到止回阀中时抵抗阀体的变形和拉伸。阀支撑表面具有第一支撑表面和第二支撑表面，阀体被定位成使阀隔膜与第一支撑表面间隔开并且使隔离桥与第二支撑表面间隔开。

技术领域

本公开涉及控制流体流动的方向。更具体地，本描述涉及利用止回阀控制流体流动。

背景技术

止回阀是单向阀，其允许流体在第一方向上移动通过阀体，并且限制回流流体流动在通常不同于第一方向的第二方向上通过阀体。

止回阀可以用于许多类型的应用，包括：泵，比如活塞驱动泵和隔膜泵；用于工业过程的流体系统，包括化工厂和发电厂；流体控制系统，比如灌溉喷头和滴流灌溉；以及用在医学应用中，比如用于心室的止回阀以及静脉流体递送。

止回阀可以包括通常成形为扁平盘的阀体，该扁平盘形成了隔膜。隔膜可以具有形成一个或更多个阀分段的狭缝。这些阀分段可以在闭合位置彼此接合以抵抗流体流动通过阀体，并且阀分段可以相对于彼此移动以打开阀体并允许流体流动通过阀体。

止回阀可以具有常闭构造，其中阀体处于闭合位置以抵抗流体流动通过阀体。止回阀可以通过流体压力或流体与阀体的接合而移动到打开位置，从而允许流体从中流过。将阀体移动到打开位置所需的力或压力被称为开启压力。开启压力可以是在止回阀的入口(例如上游)处的压力，在该压力下出现流动通过阀体的第一指示。在一些止回阀中，当正压力差被施加至阀体时，例如当阀体的上游的压力大于阀体的下游的压力时，阀体移动至打开位置。

在打开位置，止回阀可以允许流体流动以最小压力损失通过阀体。当正压力差减小、消除或反转时，止回阀可以移动到闭合位置。在一些情况下，阀体的固有弹性使得阀体能够移动到闭合位置。负压力差(例如，当阀体下游的流体压力大于阀体上游的流体压力时)可以导致阀体移动到闭合位置。在闭合位置，止回阀可以抵抗至少30psi的流体回流。

发明内容

当阀体未移动到闭合位置或未抵抗流体的回流时，止回阀可能无法按预期起作用。当颗粒或碎屑卡在止回阀的阀体或另一部分中时，止回阀可能无法移动到闭合位置或抵抗流体的回流。

由作用在阀体上的流体回流导致的流体压力可能导致阀体的一部分移动到壳体或保持特征中或者与壳体或保持特征接合，由此导致阀体拉伸，从而在阀分段之间形成间隙或影响止回阀的预期操作。

此外，止回阀无法按预期起作用还可能由阀体与壳体或其它阀保持结构的接合导致。阀体与壳体的联接可以包括阀体的一部分被轴向压缩。例如，阀体的外周边或边沿可以被轴向压缩。轴向压缩可以将力朝向阀分段引导，由此导致阀分段屈曲或隆起，从而在阀分段之间形成间隙。阀体的轴向压缩还可以径向向外产生力，导致阀体或阀分段被拉开，从而在阀分段之间形成间隙。

可以调节朝向阀体引导的轴向力或径向力以实现止回阀的期望性能特性。然而，轴向力或径向力可能使开启压力增加超出预期值。例如，横跨阀隔膜具有0.25英寸直径的0.5英寸阀体可以最佳地以该阀体的大约0.0001至0.001的径向压缩来密封。然而，超过0.001英寸的径向压缩可能开始不利地影响阀分段之间的密封，从而导致阀体隆起或形成穿过其中的通道。阀体的实际制造公差可以为大约0.001至0.002英寸。如果包括保持特征、阀壳体和阀体的任何部分的制造公差的话，径向压缩中的组合差异可能在约0.002至0.004英寸之间，这可能不利地影响阀分段之间的密封。当考虑到维持小于0.001英寸的制造公差可能增加制造成本、制造工作量并且增加不合格止回阀的比率时，制造变得更加复杂。

止回阀无法按预期起作用的其它原因包括由制造过程(包括例如产生穿过阀隔膜的狭缝的操作)造成的形成在阀分段中或阀分段之间的间隙。此外，当阀体并未按由止回阀设计所预期的就位或与壳体联接时，止回阀可能无法按预期起作用。