卸压阀及灌装设备

技术领域

本发明涉及灌装技术领域，尤其涉及一种卸压阀及灌装设备。

背景技术

在灌装行业中，灌装含气饮料时，一般都是先往瓶内充满低压气体再进行灌装，灌装机一般安装有卸压阀，当瓶子灌装到设定容量时，需要打开卸压阀将瓶内压力卸去。

现有技术中，卸压阀通常由底座、截止阀及节流片等部件组成。其中，节流片设在截止阀的出口处，且节流片上开有1mm左右的小孔，该小孔用来控制卸压时排气的速度，以防止瓶内饮料在卸压时产生过多的泡沫。

但在清洗卸压阀所连接的管路时，由于卸压阀内设有节流片，节流片上的小孔会严重影响节流片前、后管路内清洗液的流动速度，导致卸压阀所连接的管路难以清洗干净，存在卫生盲区。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卸压阀及灌装设备，对流过卸压阀前后的清洗液的流动速度影响较小，提高了卸压阀所连接的管路清洗的干净程度，防止出现卫生盲区。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

卸压阀，包括：

阀座，所述阀座具有第一通道、第二通道及安装槽，所述第一通道的两个端口分别位于所述阀座的表面，所述第二通道的一个端口位于所述阀座的表面，所述第二通道的另一个端口位于所述安装槽的槽壁；

节流件，安装于所述安装槽中，且所述节流件具有内腔，所述内腔与所述第二通道的另一个端口相对设置且能与所述第二通道直接连通，且所述卸压阀还包括连通所述第二通道与所述内腔的卸压通道；

阀芯，活动安装于所述内腔中，通过所述阀芯能调节所述第二通道与所述内腔的连通面积；

隔膜阀，安装于所述阀座上，且所述隔膜阀具有连通的第一阀通道和第二阀通道，所述第一阀通道与所述第一通道连通，所述第二阀通道与所述内腔连通。

可选地，所述节流件具有挡块，所述挡块固设于所述内腔中，并靠近所述第二阀通道设置，所述挡块用于限位所述阀芯。

可选地，所述内腔包括内径逐渐增大的第一段、第二段和第三段，所述第一段与所述第二阀通道连通，且所述第一段的内径大于或等于所述第二阀通道的内径，所述挡块设置于所述第二段，所述阀芯位于所述第三段，且所述第三段与所述第二通道连通。

可选地，还包括第一密封圈，所述第一密封圈安装于所述节流件与所述安装槽的槽底壁之间，所述阀芯能抵紧于所述第一密封圈，以使所述第二通道与所述内腔的连通面积为零。

可选地，所述阀芯为球体，且所述阀芯通过自身重力抵紧于所述第一密封圈。

可选地，所述卸压通道包括第一卸压孔、环形孔及第二卸压孔，所述节流件的外侧壁设有凹槽，且所述凹槽的槽壁与所述安装槽的槽壁构成所述环形孔，所述第一卸压孔开设于所述节流件且所述第一卸压孔连通所述环形孔和所述内腔，所述第二卸压孔开设于所述阀座，且所述第二卸压孔连通所述环形孔与所述第二通道。

可选地，所述第一卸压孔的孔径小于所述第二卸压孔的孔径，所述第二卸压孔的孔径小于所述第二通道的内径，所述第二通道的内径小于或等于所述内腔的内径。

可选地，还包括安装于所述环形孔中的第二密封圈，所述第二密封圈用于密封所述节流件与所述安装槽的槽侧壁之间的间隙。

可选地，所述第一通道包括垂直连通的第一子通道和第二子通道，所述第一子通道的一个端口位于所述阀座的表面，所述第二子通道与所述第一阀通道连通，所述第二通道包括垂直连通的第三子通道和第四子通道，所述第三子通道的一个端口位于所述阀座的表面，所述第四子通道的一个端口位于所述安装槽的槽壁，并能与所述内腔连通，所述第一子通道的轴线与所述第三子通道的轴线共线。

灌装设备，包括灌装机及上述的卸压阀，所述灌装机包括灌装管路，所述卸压阀串联在所述灌装管路上，且所述第一通道和所述第二通道分别连通于所述灌装管路。

本发明的有益效果：

本发明提供的卸压阀及灌装设备，节流件存在内腔，且内腔内设置有阀芯，阀芯在不需要清洗灌装管路时，封堵第二通道的另一个端口，使得内腔内的流体无法通过第二通道的另一个端口直接流入第二通道中，而是通过卸压通道流至第二通道中，需要清洗灌装管路时，阀芯未封堵第二通道的另一个端口，使得第二通道内的清洗液能够通过第二通道的另一个端口直接流入内腔中，使得清洗液的流动速度基本不受卸压通道的影响，能够满足清洗所要求的流速，提高了清洗灌装管路的干净程度，防止了出现卫生盲区。

附图说明

图1是本发明实施例提供的卸压阀的截面示意图；

图2是本发明图1所示的A处放大示意图；

图3是本发明实施例提供的阀座的截面示意图；

图4是本发明实施例提供的卸压阀、灌装管路、灌装头及瓶子的连接示意图。

图中：

1、阀座；11、第一通道；111、第一子通道；112、第二子通道；12、第二通道；121、第三子通道；122、第四子通道；13、安装槽；14、卸压通道；141、第二卸压孔；15、环形孔；2、节流件；21、内腔；211、第一段；212、第二段；213、第三段；22、挡块；23、第一卸压孔；3、阀芯；4、隔膜阀；41、第一阀通道；42、第二阀通道；5、第一密封圈；6、第二密封圈；10、灌装管路；20、灌装头；100、瓶子。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供了一种卸压阀，对流过卸压阀前后的清洗液的流动速度影响较小，提高了卸压阀所连接的管路清洗的干净程度，防止出现卫生盲区。

如图1所示，卸压阀包括阀座1、节流件2、阀芯3及隔膜阀4。

其中，阀座1具有第一通道11、第二通道12及安装槽13。其中，第一通道11与第二通道12相互独立，且第一通道11的两个端口分别位于阀座1的表面，在一些实施例中，第一通道11的一个端口位于阀座1的侧壁，另一个端口位于阀座1的顶壁。第二通道12的一个端口位于阀座1的表面，具体地位于阀座1的侧壁，第二通道12的另一个端口位于安装槽13的槽壁，也即是，第二通道12能与安装槽13直接连通。

如图2和图3所示，节流件2固定安装于安装槽13中。并且，节流件2具有内腔21，内腔21与第二通道12的另一个端口相对设置且能与第二通道12直接连通，也即是，内腔21与第二通道12的另一个端口之间没有其他通道，并且，卸压阀还包括连通第二通道12与内腔21的卸压通道14，卸压通道14用于瓶子灌装到设定容量时，将瓶内的压力卸去。

请继续参见图2，阀芯3活动安装于内腔21中，具体地，阀芯3沿节流件2的轴向上下运动。通过阀芯3能调节第二通道12与内腔21的连通面积，当第二通道12与内腔21的连通面积为零时，内腔21内的流体无法直接流入第二通道12中，且第二通道12中的流体无法直接流入内腔21中。

隔膜阀4固定安装于阀座1上，具体地，隔膜阀4固定安装在阀座1的顶壁。并且，隔膜阀4具有连通的第一阀通道41和第二阀通道42，第一阀通道41与第一通道11连通，第二阀通道42与内腔21连通。

需要将瓶内的压力卸去时，隔膜阀4处于打开的状态，此时，瓶子100内的流体(气液、液体或气液混合物)由灌装头20经灌装管路10流入第一通道11中，并通过第一通道11和第一阀通道41流入隔膜阀4中，隔膜阀4中的流体通过第二阀通道42流入内腔21中，并通过卸压通道14流入第二通道12中，实现卸压。当需要清洗灌装管路10时，具有一定压力的清洗液进入第二通道12中，且第二通道12中的绝大部分清洗液推动阀芯3在内腔21中移动，并通过第二通道12的另一个端口直接流入内腔21中，第二通道12中的一小部分清洗液由卸压通道14流入内腔21中，内腔21中的清洗液流入第二阀通道42中，并经第一阀通道41流入第一通道11和灌装管路10，实现了对灌装管路及卸压阀的清洗。

本实施例提供的卸压阀，节流件2存在内腔21，且内腔21内设置有阀芯3，阀芯3在不需要清洗灌装管路10时，封堵第二通道12的另一个端口，使得内腔21内的流体无法通过第二通道12的另一个端口直接流入第二通道12中，而是通过卸压通道14流至第二通道12中，需要清洗灌装管路10时，阀芯3未封堵第二通道12的另一个端口，使得第二通道12内的清洗液能够通过第二通道12的另一个端口直接流入内腔21中，使得清洗液的流动速度基本不受卸压通道14的影响，能够满足清洗所要求的流速，提高了清洗灌装管路10的干净程度，防止了出现卫生盲区。

可选地，节流件2具有挡块22，挡块22固设于内腔21中，并靠近第二阀通道42设置，挡块22用于限位阀芯3，以防止阀芯3从内腔21中移出，也即是，挡块22围设形成的空间的尺寸小于阀芯3的截面尺寸。在一些实施例中，挡块22设有多个，多个挡块22沿节流件2的周向间隔设置，降低因设置挡块22而对流通面积的影响；在另外一些实施例中，挡块22呈环状。挡块22的纵截面呈梯形、方形等，本实施例对此不作限定。

本实施例中，请继续参见图2，内腔21包括内径逐渐增大且依次连通的第一段211、第二段212和第三段213。其中，第一段211与第二阀通道42连通，且第一段211的内径大于或等于第二阀通道42的内径，使得内腔21中的清洗液流入第二阀通道42中时，流通面积变化不大。挡块22设置于第二段212，阀芯3位于第三段213，且第三段213与第二通道12连通。通过将内腔21设置呈阶梯状，使得内腔21顺利地与第二阀通道42对接的基础上，内腔21的容积可以较大。

可选地，如图2所示，卸压阀还包括第一密封圈5。第一密封圈5安装于节流件2与安装槽13的槽底壁之间，在一些实施例中，第一密封圈5位于内腔21中，并与安装槽13的槽底壁接触，第一密封圈5用于密封节流件2与阀座1之间的间隙。阀芯3能抵紧于第一密封圈5，以使第二通道12与内腔21的连通面积为零，该种情况用于瓶子100的卸压。阀芯3远离第一密封圈5时，第二通道12与内腔21的连通面积不为零，该种情况用于灌装管路10的清洗。

在一些实施例中，阀芯3为球体，材质可以为不锈钢或其他防腐材质。并且，阀芯3通过自身重力抵紧于第一密封圈5，以使得内腔21内的流体不会通过第二通道12的另一个端口直接流入第二通道12，而是通过卸压通道14流入第二通道12。可选地，阀芯3为实心的球体。

本实施例中，请继续参见图2，卸压通道14包括依次连通的第一卸压孔23、环形孔15及第二卸压孔141。其中，节流件2的外侧壁设有凹槽，且凹槽的槽壁与安装槽13的槽壁构成上述环形孔15。具体地，节流件2由两个直径不同的柱形体构成，位于上方的柱形体的直径大于位于下方的柱形体的直径，且直径较小的柱形体与直径较大的柱形体的端面形成上述凹槽。直径较大的柱形体的直径等于安装槽13的内径，使得两者可以密封连接。第一卸压孔23开设于节流件2且第一卸压孔连通环形孔15和内腔21，在一些实施例中，第一卸压孔23为斜孔，且沿内腔21指向环形孔15的方向，第一卸压孔23斜向下设置，以便于内腔21中的流体流入环形孔15中，且使得流体具有较小的压降。第二卸压孔141开设于阀座1，且第二卸压孔141连通环形孔15与第二通道12，在一些实施例中，第二卸压孔141设置在安装槽13的角处，且第二卸压孔141为斜孔。

可选地，本实施例中，第一卸压孔23与第二卸压孔141位于节流件2轴线的两侧，使得第一卸压孔23流入环形孔15的流体，在环形孔15中导流后进入第二卸压孔141，并且，第一卸压孔23的轴线与第二卸压孔141的轴线相交。

本实施例中，如图2所示，第一卸压孔23的孔径小于第二卸压孔141的孔径，以达到节流的效果。第二卸压孔141的孔径小于第二通道12的内径，第二通道12的内径小于或等于内腔21的内径，使得第二通道12通过其另一个端口直接流入内腔21形成的通道为大通道，第二通道12通过第二卸压孔141、环形孔15及第一卸压孔23形成的通道为小通道。

进一步地，请继续参见图2，卸压阀还包括安装于环形孔15中的第二密封圈6，第二密封圈6用于密封节流件2与安装槽13的槽侧壁之间的间隙，以保证卸压阀的密封性。

可选地，请参见图3，第一通道11包括垂直连通的第一子通道111和第二子通道112。其中，第一子通道111的一个端口位于阀座1的表面，第二子通道112与第一阀通道41连通。第二通道12包括垂直连通的第三子通道121和第四子通道122，第三子通道121的一个端口位于阀座1的表面，第四子通道122的一个端口位于安装槽13的槽壁，并能与内腔21连通，第一子通道111的轴线与第三子通道121的轴线共线。

可选地，本实施例中的卸压阀可以为无菌卸压阀，以能够应用于无菌制造过程中。

本实施例还提供了一种灌装设备，如图4所示，灌装设备包括灌装机(未示出)及上述的卸压阀。灌装机包括灌装管路10及连通灌装管路10的灌装头20，卸压阀串联在灌装管路10上，且第一通道11和第二通道12分别连通于灌装管路10，灌装管路10中的流体或清洗液能够由第一通道11和第二通道12两者中的一个流入卸压阀，并由另一个流出卸压阀。

本实施例提供的卸压阀工作原理：含气饮料灌装过程，瓶子100灌到设定容量需要卸压时，隔膜阀4打开，阀芯3在重力及气体压力作用下紧贴第一密封圈5，使内腔21下端与第二通道12不连通，瓶子100内气体只能流经阀座1的第一通道11、第一阀通道41、第二阀通道42、内腔21、第一卸压孔23、环形孔15及第二卸压孔141，从阀座1的第二通道12排出，从而卸去瓶子100内压力。卸压阀所连接的灌装管路10做清洗时，隔膜阀2保持打开状态，清洗液从阀座1的第二通道12进入，阀芯3下部受到清洗液的压力，如图4所示，被顶开且向上运动，直到受到内腔21中的挡块22阻挡后停止，这时，内腔21与第二通道12之间形成的较大的通道开启，清洗液从第二通道12的另一个端口流入内腔21，同时也从第二卸压孔141，经过环形孔15及第一卸压孔23后，流入内腔21，清洗液再从内腔21出来，流经第二阀通道42及第一阀通道41后，从第一通道11流出，在此清洗过程中，由于可以开启较大的通道，所以清洗液的流动速度基本不受较小的第一卸压孔23的影响，能满足清洗所要求的流速，灌装管路10很容易就被清洗干净。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。