閥與泵的改進的製作方法

2023-05-23 16:18:31

專利名稱：閥與泵的改進的製作方法
技術領域：
本發明涉及閥與泵的改進。具體地，其涉及夾管閥的改進並涉 及結合有該改進的閥的特徵的改進的泵。
背景技術：
夾管閥通常包括一個柔韌有彈性的圓柱形彈性體套管(置於連 續管、套管等形式的閥體中)，以及用於限制該套管以便控制或阻 擋通過管的流體的流動的裝置。通常，該套管^皮同心地定位於剛性 閥外殼中，並設有適當的裝置，以便在套管和剛性閥殼體之間壓入 一加壓流體，使得套管一皮向內才齊壓並變形或塌陷(collapse)以才是供 受限制的流體流道。該施壓的流體通常是加壓的氣體或液體。當壓 力釋放時，依靠該彈性體管的彈性來打開閥。該彈性體套管通常包 括嵌入合成橡膠中的織物加強件以支撐抵抗引入壓力而閉合的閥。4交高的llT出壓力(delivery pressure )性能以及對管具備足夠彈 ,l"生以便當閥打開時在閥入口處產生吸力的要求，需要增加織物加強 件層並增大管的壁厚。這導致柔性因此損失到所需壁厚可能對於用 作夾管閥而言不實用的程度。
鴨嘴閥是一種夾管閥形式的止回閥，其在鬆弛狀態下閉合，閉 合時套管的出口與閥體脫開。經過該閥的流體包圍套管的內側和外 側，當閥入口壓充分大於閥出口壓時該套管打開。使用瓣(flap)型止回閥作為替代具有這樣的問題它們容易 受閥瓣與閥座之間的固體截留影響而〗呆持打開。因此，本發明的一個目的在於4是供一種改進的閥，其中較少依 賴於彈性體管的彈性來打開閥，同時在不洩漏的前提下保持夾管閥 :沒計對於經過顆粒的截留的^^差。次級優選的目的涉及增大夾管閥的輸出壓力性能，同時較少損 失管的柔性。本發明的其他優選方面涉及夾管閥作為止回閥以及作為泵的 部件的調整。對本說明書中所包括的任意文件、操作、材料、裝置、物件等 的討論僅僅是出於為本發明提供背景的目的。而不應理解為，由於 其在本申請的每一項權利要求的優先權日期前存在，因而其中任意 或所有內容即構成現有技術基礎的 一部分，或者是本發明所涉及領 i或的7^^口常"i只。發明內容本發明的第一個寬的方面一是供一種閥，該閥包括柔性管，具有分別限定入口和出口的第一和第二端部；
剛性閥體，圍繞該柔性管，該柔性管的端部^C密封固定於該閥體，以在該柔性管的外部與該閥體的內部之間限定一封閉空間；以 及位於所述封閉空間內的固定體積的基本不可壓縮的流體；並且 其中，具有這樣的設置，當該出口處的壓力大於該入口處的壓力時， 該柔性管充分塌陷以閉合該閥或者允許嚴^f各限制的流量，而當該入 口處的壓力大於該出口處的壓力時，該流體中的一些乂人該入口區i或 向該出口區i或轉移，^吏得該柔性管在鄰近該入口的區i或擴張並且該 管充分打開。在優選的實施例中，該柔性管的出口圍長大於該柔性管的入口 圍長。該閥體可以基本上為圓柱形，並且該閥體在出口處的直徑可以 大於該閥體在入口處的直徑。當該閥出口處的壓力大於該閥入口處的壓力時，該柔性管在該 出口處的壁一皮向外4,, 4吏液體向該入口轉移，並在該入口區域將該管的壁才齊壓或者4,才齊在一起以打開該閥。然而，當該閥入口處的壓力大於該出口處的壓力時，該柔性管在該入口區i或的壁向外擴張， ^吏液體向該出口轉移。因為該管在其出口區i或的圍長大於在該入口 區域的圍長，並且因為該閥體與該柔性管之間有固定體積的不可壓 縮流體，因此該閥打開。在 一 個實施例中，該管在鄰近該入口的區域的壁優選地比在鄰 近該出口的區i成的壁更柔韌，並且該柔性管在其出口區i或的長度大 於在其入口區域的長度。 該管可以包括通過夾持或其他適宜方式固定在一起以限定一 個管的兩個或更多個分管。優選;也，在該柔性管的鄰近該閥的該入口和/或出口中限定有一 些加強輻條。該輻條可以包括圓的型材條，其中在該入口和/或出口處具有球 窩接合件。在優選的實施例中，在該入口和/或出口處設置保持環，其將該 球窩接合件保持在承窩中，以便將該加強輻條的環端限制成環形形狀。在第二方面，本發明衝是供一種泵，該泵包括一系列閥，所述閥包4舌柔性管，具有分別限定入口和出口的第一和第二端部，所述柔 性管沿其軸向的長度至少比其圍長長三分之一；閥體，圍繞該柔性管，該柔性管的該端部被密封固定於該閥體，以在該柔性管的外部與該閥體的內部之間限定一封閉空間；以及位於所述封閉空間內的固定體積的基本不可壓縮的流體；以及致動裝置，用於向該體積的流體施加增大的壓力，從而壓縮該 柔性管；以及用於驅動所述致動裝置的裝置；並且其中，多個這種閥端對端順序i也連4妾在 一 起，這些閥之間無障礙物；
以及i殳有控制裝置，以順序才喿作各閥的該致動裝置，使得可以一受控的順序打開或閉合這些閥，其中該系列閥的上遊端因為該柔 性管的壓縮而先打開或者閉合，以限定一個閉合部分，並且該閉合 部分逐洋斤向下遊移動。典型地，至少連續i殳置三個閥。這些閥的致動裝置可以包4舌柔性隔膜。在第三方面，本發明衝是供一種系統，該系統用於通過使用柔性 管型夾管閥在負大氣壓下操作，將汙水或者廢水從積聚有廢水的井中定期抽入到排水系統中，其中出水管伸入該井中，用於將所述液體或液/固混合物乂人該深井中 排出，通過該出水管的流量由該柔性管型夾管閥控制，該出水管具 有位於該井內的入口 ；並且在該柔性管外部與該夾管閥的閥體內部之間的封閉空間 被連接於伸入該井的廢水中的第一管道以及這樣的一個第二管道， 該第二管道連接至在該夾管閥下遊的該排水系統的負大氣壓；其中該第二管道包括流量限制裝置，由此，當該第一管道的開口端浸沒在該廢水中時，阻止處於大 氣壓的空氣進入該夾管閥的封閉空間中，因而使該封閉空間承受使 該夾管閥打開的負大氣壓，並且，當該井中的廢水水〃f立下降並4吏該第一管道的該開口端露 出時，大氣壓下的空氣進入該封閉空間並且被該流量限制裝置節 流，這使得該封閉空間中的壓力上升至大氣壓，從而閉合該夾管閥。 在第三方面的可替換方式中，該第一管道的底部不^皮浸沒，但 是被其中伸出浮子的閥閉合，由此，當該井中的廢水水位下降到該浮子的浮力加上該負大氣 壓力足以4吏該閥閉合的水4立以下時，該浮子下降，乂人而打開該閥， 空氣進入該第一管道並且該夾管閥打開，而當該井中的廢水水位上升時，該浮子上升並閉合該閥，該夾管閥閉合；從而當廢水水位達到其高水位時打開該夾管閥，並保持打開， 直到廢水水位重新達到其 <氐水位為止。


下面將結合附圖通過實例來說明本發明的優選實施例，其中圖l是閥的示意性側視圖，其以橫截面形式部分顯示；圖2是圖1的閥沿箭頭X-X方向的截面端一見圖；圖3是圖1的閥沿箭頭X-X方向的另一截面端一見圖；圖4示出了止回閥的可替換實施例的半個截面側一見圖；圖5是圖4的入口部分的放大圖；圖6是沿圖5的箭頭XX-XX方向看的截面端一見圖；圖7是止回閥的另 一可替換實施例的半截面側—見圖；圖8是沿圖7的箭頭YY-YY方向看的截面端一見圖9是用於閥入口部分的加強系統的截面側一見圖；圖10是圖9的局部方文大圖；圖11是圖9的另一局部i欠大圖；圖12是圖9中所示輻條與鏈環的平面圖；圖13是沿圖9的箭頭Y-Y看的一些輻條與鏈環的一些輻條的 可替換局部截面端^L圖；圖14是從圖13中的箭頭U方向看的平面圖；圖15示出圖13的一辦才炎方式；圖16示出圖14的替換方式；圖17是具有用於打開和閉合閥的電磁驅動隔膜的閥的局部截 面側一見圖；圖18是示出布置三個閥用作泵的示意圖；圖20是圖19所示閥的替換實施例的示意圖。
具體實施方式
參見附圖，圖1示出密封栓接在出口管2與入口管3之間的止 回閥10的對黃截面側—見圖。閥10包括中空的大致為圓柱形的殼體， 該殼體以閥體12的形式限定法蘭端15和16。柔性管11以閉合狀 態示出，其中，法蘭端密封夾固在分別位於閥體的入口和出口處的 法蘭15和16與出口管2的法蘭2A和入口管3的法蘭3A的表面 之間，如圖所示。柔性管11通常包括嵌入在橡膠中的織物加強件，儘管其他材 料也可以用來提供所需程度的柔性和抗疲勞性。如圖所示，在管11的外壁與閥體12的內部之間形成封閉的空 間17。設置由閥門28A和28B控制的管28,以允許流體在閥門工作 期間進入封閉空間17或乂人該封閉空間抽出。然而，需要注意的是， 這些閥門28A和28B在使用時可以並且完全閉合，以防止流體乂人封 閉空間17的進出。閥10的打開和閉合不依賴於流體沿管28的進出。需要注意的是，閥體12的出口直徑12B或圍長大於入口直徑 或者圍長12A,其中直徑在一個有傾角的臺階部分12C處增大。使用時，封閉空間17通過管28被充以基本上不可壓縮的非揮 發性無氣(gas free )流體並且被密封。圖1示出處於閉合狀態的閥， 其中柔性管11受4齊壓(pitch)而閉合，流體一皮阻止從入口 13流向 出口 14。具體而言，該管在鄰近其入口區i或13處受才齊壓並閉合， 而在鄰近其出口區域14處(此處，閥體的直徑專交大並且柔性管擴 張)張開。當出口 14處的壓力大於入口 13處的壓力時，4p近出口 14的 柔性管的壁擴張/被向外推，將封閉空間17中的液體向入口轉移並 且在鄰近入口處將柔性管的壁夾或者才齊在一起。圖1示出該狀態。
然而，當入口 13處的壓力大於出口處的壓力時，入口區i或13 中的柔性管的壁受力被推向閥體，這就將封閉空間中的液體轉移或 推向出口14。然而，柔性管的壁在靠近出口區域14處不能閉合， 這是因為閥體和柔性管的圍長大於在入口區域中的圍長。因為在封 閉空間內的液體量保持不變，因而閥被打開，如柔性管的虛線輪廓 11A所示。從而衝是供這樣的閥，其才艮據閥入口和出口處的壓差而自動打開 和閉合。沒有活動件。該閥不需要驅動而僅僅基於壓差來打開和閉合。增大出口處的柔性管的圍長12B的第一可替換形式是，使柔性 管在其出口區域的長度充分長於在其入口區域的長度，以使得當閥 打開時被轉移的液體不會閉合柔性管的出口區域，並且使在其入口 區i成(^齊壓發生的i也方)的壁比其它i也方更柔韋刃。增大柔性管圍長的第二可替換形式是，構造該柔性管，以使得 該柔性管在+>弛狀態下的形狀為如圖1所示的完全閉合的柔性管的 擠壓形狀。圖2和圖3示出了圖1的閥沿箭頭X-X方向的兩個不同截面端 視圖。相同標號表示與圖1共有的特徵。圖2示出了在兩個葉片(lobe)之間閉合且變平的柔性管。為 了提供這種形狀，閥體12在柔性管閉合的區域是橢圓形的，這限 制葉片的定位範圍。為了圍繞整個圓周"t是供葉片定位的範圍，閥體 在柔性管閉合區域的形狀必須是圓的，如虛線12B所示。圖3示出了在三個葉片之間閉合且變平以形成星形形狀的柔性 管。為了提供這種形狀，閥體12在柔性管閉合區域的直徑只需略
樣丈大於閥體在入口 13和出口 14處的閥體直徑。葉片可以定4立於圍 繞圓周的任意位置，虛線輪廓11B示出一個可替換的位置。圖4至圖6示出了可替^t奐的止回閥100，其中相同標號表示與 圖1共有的特徵。在圖4至圖6中，柔性管ll是一直管，具有其 孔大於入口和出口套管101和107的孔的平4亍壁。柔性管11通常 由合成橡月交製成並用強而柔韌的嵌入織物加強。柔性管11通過夾 板109和111緊密地夾在其圍繞套管101和107的入口和出口處。柔性管11在通過成對硬夾條105而受擠壓的部分變窄，其中 該夾條通過緊固件106永久性地夾住柔性管的每一側。這些夾條並 不夾住管的中間。側邊的這種夾持將該柔性管偏壓至平，其內壁在 被夾住的長度上被壓在一起，如圖6所示，直到閥入口壓力充分大 於閥出口壓力以打開閥。該設置還使柔性管在其彎曲時的變形最小 化，並乂人而延長了管的〗吏用壽命。柔性管是一個"平鋪"的管，其可以巻起，但是當裝有液體的 時^f'美擴張成環形/一黃截面，並且儘管如下文所述包^t舌用優質滌綸織物 加強的丁腈橡膠，^旦其他材料也可以用於該柔性管。可替換地，可以用縫合件(stiching)來替代夾條105。注意， 通過被夾住部分的開閥流道面積由於夾條105而減小。出口端套管107具有圓錐形入口 ，^f旦入口端套管IOI被切害'K如 圖所示)，以提供平的表面IOIA，該平的表面在閥閉合時支撐該柔 性管抵抗外部施加的壓力。硬構件102提供輔助支撐，硬構件102 通過鉚釘104和外部硬板103連接於柔性管的內壁。硬構件102圍 繞位於各平表面101A的入口端處的一凹槽樞轉。在閥打開時，通 過海綿橡膠插件108的膨脹，阻擋碎片進入硬構件102與套管101 之間。 柔性管11在其出口區i或向變平(狀態)的偏移(excursion)受 穿有孔的硬管127限制。法蘭15、栓接蓋板15A以及緊固螺母113使得柔性管能夠被 密封地裝在閥體12內，並允許容易拆卸以便更換柔性管。密封的 螺紋塞114使得可以進入封閉空間17以便調節液體存量。圖5和圖6還提供了可替換的鴨嘴形夾管閥的實例，其中對相 同標號物件的描述與圖4中的描述相同。圖7和圖8示出了兩個半柔性管隔膜11B和11C,其部分地充 有液體，從而當該止回閥閉合時(如圖所示)，該兩個半柔性管隔 膜11B和11C在閥的入口 13部分的下遊一皮局部地緊密擠壓在一起 (以閉合該閥)，並且在閥的出口 14部分的上遊膨/J長。該兩個半柔 性管隔膜11B和11C通過螺4丁 121密封夾在腔室內壁12B和12C 的法蘭119與119A之間的柔'性管止回閥的每一側處。當該柔性管止回閥110打開時，上半柔性管隔膜的位置由點線 IIA示出(見圖8)。每個半柔性管隔膜11B或11C的入口端和出 口端被密封夾在硬錐形插件117與出口 14處的錐形腔室內壁12B 和12C之間，以及硬錐形插件116與入口 13處的錐形腔室內壁12B 和12C之間。閥門28 (通常被密封)允許液體進入封閉空間17或 從該封閉空間抽出。這些閥門28還可以當閥110在用作止回閥之 外的閥時允許流體進入或者抽出。在圖8中，該兩個半柔性管隔膜IIB和11C在閉合狀態形成S 形。它們在打開狀態時的形狀由點線IIA表示。相同標號表示與圖 1共有的特徵。
如乂t圖4至圖6中的止回閥所4苗述的，緊靠入口 13下遊的柔 性管必須7fc受通過去於閉空間17中的液體傳IIT的出口 14處的壓力。 在圖7中，加強件由一系列密集間隔開的杆21A才是供，該杆21A 嵌入在柔性管11B和11C中。坤幹21A在其入口端處(其淨皮錐形插 件116支撐的地方)的柔性管內樞轉。圖9至圖11示出了圖1的鴨p觜止回閥或閥的入口部分的截面 側視圖，其中插入了加強輻條和架構(cage)單元。圖9至圖11中的關鍵部件是加強輻條21,其是圓的型材條， 在入口和出口均具有球窩接合件。每個輻條可以繞著承窩26 (位於 環狀支撐環31中)中的球25旋轉，並且每個輻條在向著閥完全閉 合狀態移動時(如圖所示)朝向柔性管的軸線旋轉，而在向著閥完 全打開狀態張開時(如虛線IIA所示)背離柔性管的軸線旋轉。保 持環32將球25保持在它們的承窩26中。環狀支撐環31及其承窩 26將加強輻條和架構單元20的入口端限制成一環形形狀。但是架 構單元20的另一端可以採取任意形狀，該任意形狀不受帶和纜24 的限制，也不受環31的延長部分31A的限制，還不受閥體12的壁 的限制。當閉合時任何輻條經過該軸線的向內旋轉都受帶或纜24的系 統的限制，也受在輻條21內側上的環31的延長部分31A的限制。 每根帶或纜24的長度在開始操作之前通過外部裝置34手動調節並固定。外部裝置34鄰近柔性管閥的入口和出口定位，並且可以是現 有技術中的裝置，諸如弦樂器中的用於調節張力的楔形可旋轉柱。 每根帶或纜24在保護柔性管11的橡膠部分不受摩擦的管狀外殼內 操作。該管狀外殼可以是一個巻繞的管狀螺旋，類似於用於機動車 纜式(vehicle cable )制動系統的那些螺;旋，只要其自身不過度限制 柔性管的徑向運動即可。在各輻條的入口端圍繞該輻條安裝有軸環27，各輻條的另一端 連接有底託(shoe) 23。各底託通過所示的"彈簧閉合"裝置連接 至其壽畐條的3求端。各壽畐條21上的專由J不27一口底4乇233誇4連環、(link) 22限制於軸環和底託23之間的區域。圖9、圖10和圖11提供了鴨嘴型夾管閥的實例，其中省略了 纜24和外部裝置34。圖10和圖11示出了用於穿過輻條21的帶或纜24的可替換的 管道24A。這些交4晉定位的帶或纜24A的每一個的兩端連4妾至類似 的外部裝置上。注意，在柔性管處於打開狀態時，用於帶和纜的管狀外殼和管 道必須為帶或纜提供足夠的空間。還應注意，可替換的圓柱形形狀 或者鉸鏈可以替代所示的球窩樞軸25和26。圖12示出了在柔性管處於閉合狀態下的輻條21及其架構的平 面圖。圖12的下半部示出了連接任意兩個相鄰輻條21的鏈環22。 每一行鏈環連接交替成對的輻條21，以產生所示的"編織籃"外觀。 該平面圖的上半部示出了其中鏈環22被去除的輻條，並提供了在 不附加連結環22的前提下間隔設置於柔性管的織物內的杆21的實 施侈寸。圖13是沿圖9的箭頭Y-Y的局部截面一見圖，其示出所4妻合的 用於連接所示成對輻條21的鏈環系統。相同標號表示與前面的圖 所共有的特徵。 圖14是/人示出部分架構20的圖13的箭頭U方向看的平面圖， 其示出了圖13中的鏈環22是如何圍繞連續成對的輻條21交錯定 位的。圖15和16詳細示出環繞輻條21編織的可替4灸的《連環22B。圖17是夾管閥20的截面側—見圖。與圖1、圖2和圖3相同的 標號表示基本上具有相同功能的部件，對這些部件的描述基本上與 上面用於圖l、圖2和圖3的描述相同，只是柔性管ll的圍長沿其 長度基本相同。在圖17中，驅動單元30直接連接於夾管閥的閥體 12 ，並且封閉空間17祐匸填充以無氣液壓液。電磁驅動機構30使隔膜86移動，該隔膜圍繞其邊沿被緊密夾 在平面法蘭88 (其圍繞隔膜86的外圍從閥體12延伸)與硬蓋87 之間。隔月莫86在其中間區i或還,皮夾在兩個石更斧反89和91之間，如 圖所示。A人上方以平面圖方式看，隔月莫86和法蘭88,以及配套部 件可以是圓形的、橢圓的、圓矩形的、或矩形的。通過鉸鏈61B連接於硬板89的電磁驅動螺線管61使隔膜86 朝閥軸線移動以閉合該閥，以及遠離閥軸線移動以打開該閥。對電 》茲線圏62的適當加壓4吏;得兩個螺線管都移動以閉合或打開該閥。各螺線管具有允許該螺線管沿導向銷92滑動的垂直槽61A， 該導向銷限制螺線管在閥打開狀態與閉合狀態之間的垂直移動。線 圈62和銷92固定連4妄於蓋87,並且空間103是裝填空氣以及排氣的。圖18是示出一組三個夾管閥IA、 1B和1C,這些夾管閥在其 相匹配的入口和出口處彼此密封緊固連接，並且密封緊固連接至入 口管71和出口管72以形成具有三個夾管閥作為其抽吸件的泵70。
物件74、 76和78是才幾械、電》茲、液壓、或者氣動驅動才幾構，其改 變對各夾管閥(如圖17所例舉)的閥體內的封閉空間的限制，以 打開或閉合該閥，或者利用向改進後的現有技術的夾管閥的各封閉用於該組中的夾管閥的特徵在於，各柔性管11的軸向長度至 少比其圍長長三分之一，並且每個柔性管構造為在其入口端下遊對 閉合或者打開的敏感度最高，而朝其出口其敏感度逐漸減弱，這樣， 在閥正要閉合的時候，柔性管的入口區域在其下遊部分還要閉合時 就淨皮偏壓以受衝齊壓閉合，而在閥正要打開的時4'美，柔性管的入口區 i或在其下遊部分還要打開時就;故偏壓以打開。 一呈序控制器84控制 何時每個所述驅動單元將加壓流體輸送到各夾管閥或從該各夾管閥抽出流體，以便根據需要閉合或打開閥。連接件81、 82和83將 來自控制器84的指令傳輸給各驅動單元74、 76和78,(或者對於 使用改進後的現有技術的夾管閥的情況而言，向封閉空間17輸送 氣體或液體，或者從中抽出氣體或液體)，其傳輸次序使各夾管閥 依次打開或閉合，從而使得這些夾管閥中的一個在該組中的部分其夾管閥1B和/或夾管閥1C為閉合或正要閉合狀態(同時夾管閥1B、 和/或夾管閥1C和/或夾管閥1A分別為正要打開或打開狀態)以使_ 以重複循環方式提供進入入口 72的漸進式流體引入和通過出口 73 的流體輸送的次序為{1A閉合，1B正要閉合、1C打開》；UB完全閉合，1C正要 閉合、1A正要開》；UC完全閉合，1A打開、1B正要閉合}; {1A 正要閉合，1B打開、1C正要打開)，重複該循環，其中在每個循環 中，在{ }內的位置狀態是瞬時階段。
在圖18中示出的組可以作必要的變4匕而加以擴展，以^使用以編好的次序進行操作的三個以上的夾管閥，並且任何組可以具有插 在其入口或其出口處、或者4悉在其入口和出口兩處的止回閥。圖19是示出應用於真空驅動排水系統60中的氣壓閉合夾管閥 的一個實例的示意圖，其中相同標號表示與圖1和圖2共有的特4正。廢水或汙水藉助於重力通過排水管5流進井4中，並聚集在井 4的底部。管27和28將封閉空間17連4妾到流量限制閥31以及浮 子驅動閥單元6的頂部處的閥座23。閥單元6包^l舌浮子22，該浮 子具有連接於其頂部處的杆25的閥24。流量限制裝置(節流裝置) 31 (其可以是閥或者具有小孔的管)設置於管27與在夾管閥1A的 下遊某點處連接至排水管2的內部的管29之間。裝置31限制通過 排水管2中的負壓引入到管道29內的空氣流量。當浮子22上升至水位33時，夾管閥1A打開，這時候閥部件 24進入座23並密封管27。空氣通過流量限制裝置31從管27和28、 以及佳於閉空間17中4由出，並且^]"閉空間17中的壓力朝向排水管2 內的負壓下降。因此，柔性套管11的外壁膨脹，並且夾管閥1A打 開,人而流體可以自由i也通過夾管閥1A進入4非水管2。如下來實 現從井4中將積聚的汙水定期抽到排水管2中。廢水進入排水管5並積聚在井4的底部，直到積聚汙水的水位 從水位34上升到7JC位33。浮子22隨著汙水在井中的積聚在限制架構6A內上浮，直到浮 子22頂部處的閥24進入座23，防止再有空氣進入管道27。封閉打開。 汙水i皮,人井中抽到排水管3和2中，並且井4中的汙水水位朝 向水位34下降。隨著井4中積聚的汙水的水位下降，浮子22通過 其浮力和管道27中的負壓兩者而懸浮，這使閥24保持在其閥座23 中，直到浮子的未被浮起的重量超過閥24的懸浮力，那麼浮子22 下降。閥座23的開口是露出的，大氣壓空氣進入管27、 28和29 (但是被流量限制裝置31節流)和封閉空間17中，柔性套管11 的壁通過排水管負壓被吸在一起並受擠壓而閉合，夾管閥1A閉合， 汙水不再從井中抽出進入排水管3。廢水在井4中的進一步積聚使 7j^立/人34上升至33,該4盾環重複。圖20是示出將氣壓驅動夾管閥應用於真空驅動 (vacuum-driven )排水系統60A的實施例的示意圖，其中相同標號表示與圖9共有的特徵。在該實施例中，控制空氣從管道27進出的裝置包括一個長浸 漬管35，其上升到高於預期最大高度(即可以被排水管2中的預期 最小負壓所支撐的液柱的高度)的高度，並保持浸沒在井4的液體 中，直到該液體的水位降至水位34 。浸漬管35的開口底端設在積聚於井4中的廢水可以達到的最 小可4妄受水4立處。管37將浸漬管35內的空間連4妄至管27。當浸漬管35的開口底端保持一皮浸沒時，液體一皮抽進浸漬管35， 並且封閉空間17中的壓力達到並保持為排水管2的壓力，夾管閥 1A保持打開。當井4中的汙水水位下降至水一f立34以下時，浸漬管35的開口 端露出，空氣進入浸漬管35和封閉空間17中，夾管閥1A閉合。
圖20還示出(以虛線4侖廓表示，部件《吏用標號40、 41、 42和 43表示)現有4支術的機械才喿作閥，其是目前用於這些負壓排水系統 中的那些閥的典型。當閥40未能完全閉合(通常由於碎片的堵塞)時，井4中的 汙水水位下降至水位34以下，並且浸漬管35的開口端露出。留在 管35中的廢水落下來，浸漬管35中的壓力上升至大氣壓，該壓力 傳遞到管37和27,夾管閥1A閉合。當閥40打開，解除其堵塞時，汙水向井4 (通過排水管5)的 進一步流入^f吏井中的汙水水位/人水位34增至水位33，此後繼續周 期性地排空井4，直到再一次閉合失效發生。維修人員可以閉合手 工操作閥45,以便在對閥40進行手工清理的過程中保持夾管閥1A閉合。在所示實施例中，當液體在浸漬管35內下降時，所帶出 (entrain)的液體有一皮4由進夾管閥1A的所述佳十閉空間中的可能。 為了將其最小化，如圖所示，可以增加液-氣分離管39和輔助浸漬 管38。該輔助浸漬管38的底端放置得略樣t高於其相鄰的管35的底 端，並且在管35之前露出。在這種可能情況發生時，當液體在浸漬管35中下降時空氣通 過浸漬管38上升，並且分離管39 (可以是一個旋風分離器)使得 液體進入管37內的液體量最小。本領域技術人員應該理解，在不背離概括描述的本發明的範圍 和精神的前提下，可以對如在具體實施例中所示的本發明作出多種 變化和/或調整。因此，這些實施例在各方面都應該-波理解為是示意 性的，而非限制性的。
例如，柔性管的法蘭端可以省去，並且圍繞硬的短長度管密封 固定的入口和出口端被切割開以便在柔性管閉合時支撐其鴨嘴形 狀或者星形形狀。這些短管可以支撐嵌入或4妻合於該柔性管壁上加強件。構成柔性管的材料優選為柔韌且抗疲勞的彈性體材料(諸如合 成或者天然橡膠)，並且在需要嵌入或接合的加強件的結構的場合， 可以使用編結或編織並結合的帶，或者適合結合的、耐抗張強度的、 耐摩糹察和疲勞的織物。此外，可以^吏用金屬或者^更的織物加強塑泮牛。該柔性管可以由幾個同心的柔性管狀層構成。其可以由天然或合成橡月交片或者其他片狀彈性體材料以多個同心結合(bonded)層 形式繞成，以在不損失柔韌性的前提下降低由刺穿導致的失敗的可 能性，其中內層可以由較軟的材料製成，或者甚至塗布有PTFE。
權利要求
1.一種閥，包括柔性管，具有分別限定入口和出口的第一和第二端部；剛性閥體，圍繞所述柔性管，所述柔性管的所述端部被密封固定於所述閥體，以在所述柔性管的外部與所述閥體的內部之間限定封閉空間；以及位於所述封閉空間內的固定體積的基本不可壓縮的流體；並且其中具有這樣的設置，當所述出口處的壓力大於所述入口處的壓力時，所述柔性管充分塌陷以閉合所述閥或者允許嚴格限制的流量，以及其中當所述入口處的壓力大於所述出口處的壓力時，所述流體中的一些從所述入口區域向所述出口區域轉移，使得所述柔性管在鄰近所述入口的區域擴張並且所述管充分打開。
2. 根據權利要求1所述的閥，其中，所述柔性管的所述出口的圍 長大於所述柔性管的所述入口的圍長。
3. 根據權利要求1或2所述的閥，其中，所述閥體基本上為圓柱 形，並且所述閥體在所述出口處的直徑大於所述閥體在所述入 口處的直徑。
4. 根據權利要求1所述的閥，其中，所述管在其鬆弛狀態是閉合 的。
5. 根據權利要求4所述的閥，其中，設置有鄰近所述管入口的偏 壓裝置以4吏所述管向閉合位置偏壓。
6. 根據權利要求5所述的閥，其中，所述偏壓裝置包括夾持裝置， 所述夾持裝置將所述管的每一側邊夾在一起，但允許所述管的 中間部分擴張。
7. 根據權利要求5所述的閥，其中，所述偏壓裝置包括縫合件， 所述縫合件將所述管的每一側邊保持在一起，但允許所述管的 中間部分擴張。
8. 根據權利要求5至7的任一項所述的閥，其中，在所述柔性管 的所述入口與所述偏壓裝置之間的壁上4妄合有多個^^更構件。
9. 根據權利要求1所述的閥，其中，所述管在鄰近所述入口的區 i或中的壁比在鄰近其出口區i或中的壁更柔韌，並且所述柔性管 在其出口區域的長度大於在其入口區域的長度。
10. 根據前述任一項權利要求所述的閥，其中，所述管包括通過夾 持或其他適當方式固定在一起以限定一個管的兩個或更多個分管。
11. 根據前述任一項權利要求所述的閥，其中，在所述柔性管的鄰 近所述閥的所述入口和/或出口處限定有加強輻條。
12. 根據權利要求11所述的閥，其中，所述輻條包括圓的型材條， 所述型材條在所述入口和/或出口具有球窩4妻合件。
13. 才艮據權利要求12所述的閥，其中，在所述入口和/或出口處限 定有保持環，所述保持環將所述球窩接合件保持在承窩中，以 <更將所述加強輻條的環端限制成環形形狀。
14. 才艮據前述任一項4又利要求所述的岡，其中，在嵌入所述柔性管內的多個柔性管道中設有長度可調的多根柔性帶或纜，用於當 所述柔性管關閉時控制所述柔性管的形狀。
15. —種泵，包4舌一系列閥，所述閥包4舌柔性管，具有分別限定入口和出口的第一和第二端部，所 述柔性管沿其軸向的長度至少比其圍長長三分之一；閥體，圍繞所述柔性管，所述柔性管的所述端部^C密封 固定於所述閥體，以在所述柔性管的外部與所述閥體的內部之 間限定封閉空間；以及^立於所述封閉空間內的固定體積的基本不可壓縮的流 體；以及致動裝置，用於向所述體積的流體施加增大的壓力，從 而壓縮所述柔性管；以及用於驅動所述致動裝置的裝置；並且其中多個這種閥端對端順序地連接在一起，其間沒有障礙物；以及設有控制裝置，以順序操作各閥的所述致動裝置， 使得可以 一受控的次序打開或閉合這些閥，其中所述系列的上 遊端因為所述柔性管的壓縮而先打開或者閉合，以限定一個閉 合部分，且其中所述閉合部分逐漸向下遊移動。
16. 根據權利要求15所述的泵，其中，至少連續設置三個閥。
17. 根據權利要求15或16所述的泵，其中，這些閥的致動裝置包 括柔性隔膜。
18. —種系統，利用排水管中的負大氣壓，通過伸入積聚在井中的 廢水內的管以及一夾管閥將所述積聚的廢水抽出，其中，當積 聚在所述井中的廢水水位達到 一 高水位時，所述夾管閥打開， 當所述廢水水位達到一低水位時，所述夾管閥閉合；其中，所述夾管閥的封閉空間被伸入所述集水槽中的廢 水內的第一中空管道連接，並且所述封閉空間還被第二中空管道連接，所述第二管 道連接至在所述夾管閥下遊的所述排水系統的負大氣壓；其中所述第二管道包括流量限制裝置；由此，當所述第一管道浸沒在所述廢水中時，阻止處於 大氣壓下的空氣進入到所述柔性管外部與所述閥體內部之間 的所述封閉空間中，因而保持所述夾管閥為打開；以及，當所述井中的廢水水位下降並使所述第一管道的 底部露出時，大氣壓空氣進入所述封閉空間並且阻塞所述流量 限制裝置，這使得所述封閉空間中的壓力上升至大氣壓，從而 閉合所述夾管閥。
19. 根據權利要求18所述的系統，其中，所述第一中空管道保持 高於所述井中的廢水水位，並且^皮在所述第 一 管道底部密封接 合一閥座的閥P斤閉合，其中，所述閥安裝在一個浮子的頂上，所述浮子通過所 述廢水的浮力和負大氣壓而懸浮，從而使得所述閥密封接合在 所述閥座中，直到所述廢水水位下降並不再支撐所迷浮子的未 -坡浮起的重量時為止，這時所述浮子下降，所述閥/閥座密封 打開，從而允許大氣進入所迷第一管道，其打開所述夾管閥， 直到廢水再次上升以浮起所述浮子並閉合所述閥/閥座密封。
20. —種鴨嘴閥，其中，設置有鄰近所述管入口的偏壓裝置，用來 使所述管向閉合狀態偏壓，所述偏壓裝置包括夾持裝置，所述 夾持裝置將所述管的每一側邊夾在一起，但允許所述管的中間 部分擴張。
21. 根據權利要求20所述的閥，其中，在所述柔性管的所述入口 與所述偏壓裝置之間的壁上接合有多個硬部件。
22. —種鴨嘴閥，其中，在所述柔性管的鄰近所述閥的所述入口和 /或出口中限定有加強輻條。
23. 才艮據權利要求22所述的鴨嘴閥，其中，所述輻條包括圓的型 材條，所述型材條在所述入口和/或出口處具有球窩接合件。
24. 才艮才居4又利要求23所述的鴨嘴閥，其中，在所述入口和/或出口 處限制有保持環，所述保持環使所述球窩接合件保持在承窩 中，以將所述加強輻條的環端限制成環形形狀。
全文摘要
本發明公開了一種止回閥(10)，包括柔性管(11)，具有分別限定入口(13)和出口(14)的第一和第二端部；以及圍繞該柔性管(11)的剛性閥體(12)。該柔性管的該端部被密封固定於該閥體(12)，以在該柔性管的外部與該閥體的內部之間限定封閉空間(17)。固定體積的基本不可壓縮的流體位於該封閉空間(17)內。當該出口(14)處的壓力大於該入口(13)處的壓力時，該柔性管充分塌陷以閉合該閥或者允許嚴格限制的流量。然而，當該入口處的壓力大於該出口處的壓力時，該流體中的一些從該入口區域向該出口區域轉移，使得該柔性管(11)在鄰近該入口的區域擴張並且該管充分打開。還公開了基於具有該止回閥部分特徵的一系列閥的泵，並公開了結合有夾管閥的真空驅動排水系統。
文檔編號F16K7/07GK101156009SQ200680011802
公開日2008年4月2日 申請日期2006年4月11日 優先權日2005年4月12日
發明者艾安·德拉庫普·多伊格 申請人:艾安·德拉庫普·多伊格