[发明专利]低温阀

说明书

一种低温阀，包括：第一口、第二口、阀本体、阀杆、密封构件、阀元件和壳体。阀本体包括阀座，该阀座限定了与第一口流体连通的流体孔口。阀杆构造成与阀本体接合，其中，阀杆和阀本体中的至少一者形成内部阀腔。阀元件定位在内部阀腔内。阀元件还构造成使密封构件偏置成抵靠孔口以大致阻塞通过孔口和第一口的流动。偏置响应于通过阀致动器对阀元件的控制而被控制。通道构造成允许流体沿着纵向轴线流动通过阀杆和阀元件中的至少一者。壳体构造成大致密封并且封围阀本体和阀杆的至少一部分。壳体形成内部壳体腔，该内部壳体腔构造成使阀本体以及阀杆的外部与壳体热隔离。

技术领域

本申请涉及阀。更特别地，本申请涉及阀内的密封结构，用于阀内所采用的部件的材料，并且更特别地，涉及低温(cryogenic)应用和系统内的采用这种特征的球阀和针阀。

背景技术

常规手控阀设计尝试用在恶劣环境下，该恶劣环境包括其经受增大的振动或冲击、腐蚀或极端温度条件(比如低温应用)。然而，常规阀会在它们的环境使用的范围方面受限，并且在延长的寿命周期中不能够可靠地、准确地和/或有效地打开和关闭。例如，低温阀内的部件在相对短的寿命周期内会断裂和失效。因此，存在对于改进的阀和可以用在这种阀内的改进的部件的需要。

发明内容

本文所公开的是具有改善的可靠性并且易于使用的球阀。一些实施方式使用改进的材料以提供先前没有认识到的可靠性方面的益处。一些实施方式包括阀的各种部件之间的焊接接合周界，这能够防止阀泄漏流体(即，液体或气体)并且保护阀免受外部环境条件影响。这种密封能够防止例如与冷凝、或在阀上或阀内结冰有关的问题。本文的阀的一些实施方式能够为电子方式控制的。一些实施方式能够防止由阀振动引起的泄漏，例如，由于电子螺线管致动器的用于对阀进行电子控制的动作引起的泄漏。一些实施方式提供了下述直通阀构型，该直通阀构型能够改善通过阀的流动、改善安装阀的容易性、和/或改善阀的内部与外部环境之间的热隔离。一些实施方式提供了前述优势中的两个或更多个优势，所述两个或更多个优势中的任何一个优势能够改善可靠性、安装的容易性、以及阀和使用阀的系统的操作成本。

根据一个实施方式，低温阀包括第一口和第二口、阀本体、阀杆、密封构件、阀元件以及壳体。阀本体包括阀座，该阀座对与第一口流体连通的流体孔口进行限定。阀杆构造成与阀本体接合。阀杆包括第一端和相反第二端，其中，纵向轴线延伸通过第一端和第二端。阀杆形成基本沿着纵向轴线延伸的第一通道。第一通道构造成允许流体流动通过阀杆。阀元件定位在第一通道的至少一部分内。阀元件构造成使密封构件偏置成抵靠孔口以基本阻塞通过孔口和第一口的流动，其中，偏置响应于由阀致动器对阀元件的位置的控制而被控制。壳体构造成基本密封和封围阀本体与阀杆的至少接合部，并且形成内部壳体腔，该内部壳体腔构造成使至少一部分阀本体和阀杆——包括所述接合部——与壳体热隔离。

在另一实施方式中，提供了低温阀。阀包括阀座、密封构件和阀元件。阀座限定流体孔口。密封构件包括大于或等于维氏硬度(维氏硬度)HV标度上的大约HV 2000的近似硬度值。阀元件定尺寸并且构造成使密封构件偏置成抵靠孔口以基本阻塞通过孔口的流动。

在另一实施方式中，低温阀包括阀本体、阀元件、阀杆和焊接部。阀本体包括对流体孔口进行限定的阀座。阀元件构造成当阀元件移动至关闭位置时基本阻塞通过孔口的流动。阀杆构造成沿着接合周界而与阀本体接合，其中，阀杆和阀本体中的至少一者形成了构造成接纳阀元件的内部阀腔。焊接部构造成使阀杆与阀本体之间的接合周界气密密封。

附图说明

图1A和图1B分别为阀的实施方式的上分解立体图和下分解立体图。

图2为图1的阀的仰视图。

图3A为图2中示出的阀处于关闭位置的侧视截面图。

图3B为图2中示出的阀处于打开位置的侧视截面图。

图4A为直通阀处于关闭位置的实施方式的侧视截面图。