[发明专利]膜片阀构造及其的热源隔离方法

说明书

本发明是一种膜片阀构造及其的热源隔离方法，应用于200℃的全氟树脂制作的膜片阀，膜片阀利用热源隔离方法，含热传限制结构与散热结构，来确保气缸结构的刚性；热传限制结构是在方形部采用水平开口的格子状肋板，该格子状肋板及环形部最小直径处都限制其热传截面厚度；散热结构包括水平开口的格子状肋板多层结构以提供最佳外部自然冷却且能维持高温度梯度；散热结构还包括内部冷却，内部冷却则是冷却气体经由阀体的冷却气孔与冷却气体环槽再经上阀体的冷却气体导孔，再流经膜片室非接液侧进入阀轴的导气孔与轴心孔，确保膜片圆周部与阀轴上的密封零件有足够的冷却。

本案是一件分案申请，其母案是申请日为2019年7月12日(优先权日为2018年9月5日)、申请号为201910630840.9、发明名称为“膜片阀构造及其的热源隔离方法”的中国发明专利申请。

技术领域

本发明涉及一种膜片阀构造，特别是指一种具有极低热传导系数约为0.25W/(mK)的氟树脂制造的膜片阀，远低于陶瓷氧化铝Al₂O₃约30W/(mK)的热传导系数，这样的极低热传导特性让这类材质能承受约250℃的高温的操作环境，但是在膜片阀需要承受压力下，目前只能用于小于160℃高温高腐蚀用途，要达到250℃的高温操作环境需要有金属构件支撑才能达到；但实务上氟树脂内衬的金属球阀也只能用于200℃高温高腐蚀用途；显示全氟树脂的膜片阀要操作达200℃高温高腐蚀用途仍然是一大挑战。

背景技术

膜片阀是利用氟树脂制作的膜片与阀体相密合，并经由阀轴的结合驱动而隔离腐蚀液体，现有耐腐蚀膜片阀的应用十分广泛，也发展出各种应用所需的各种结构，适用于多数温度小于160℃的中低温的高腐蚀用途。

现有膜片阀可能具有以下的特征之一或数项特征：

1.高压气体驱动阀轴的活塞来开关；

2.手动机构来开关；

3.电动机构来开关；

4.经由机构来调节流量；

5.能排除输送液体产生的静电；

6.采用金属螺栓紧锁阀体；

7.采用非金属螺牙紧锁阀体；

8.无颗粒释出结构；

9.防止结构潜变；

10.泄漏侦测。

现有氟树脂制作的膜片阀，由阀部与驱动气缸组成，阀部包含阀体、膜片等零件，驱动气缸含上阀体、阀上盖、阀轴等零件，阀体包含有方形部与环形部，现有技术的驱动气缸由上阀体与阀上盖组成，来容纳阀轴与活塞及弹簧等零件，采用高压驱动空气在弹簧施力的相反侧驱动膜片的开闭，该驱动气缸也包含有一气缸结构；依用途又可分为无金属膜片阀与有金属膜片阀，还可依结构分为无金属常闭膜片阀、无金属常开膜片阀、有金属常闭膜片阀、有金属常开膜片阀；无金属膜片阀的阀体、上阀体、阀上盖之间采用螺牙紧锁，最适合高洁净液体输送；有金属膜片阀的该气缸结构的四个角落会各有一金属螺栓紧锁密封，把阀体、上阀体、阀上盖紧锁密封在一起，每一根该螺栓会由一上螺栓柱、一下螺栓柱保护与阀体保护，上螺栓柱位于阀上盖的外环面，下螺栓柱位于上阀体的外环面，该上螺栓柱与该下螺栓柱之间有第一密封面的位置，下螺栓柱与阀体的环形部之间也有第二密封面的位置；现有的膜片是安装在阀体开口侧的内侧，而膜片的圆周部被迫紧在密封槽内由上阀体来迫紧；安装在气缸结构内的阀轴组的结构包含有膜片、阀轴与上阀体等零件，又可分为常闭阀轴组与常开阀轴组；在有金属膜片阀的阀轴组经常使用上阀体来迫紧固定；在无金属膜片阀的阀轴组的固定常使用上阀体的外螺牙来紧锁固定，也有部分使用上阀体的径向凸缘来迫紧固定。