快速减压呼吸阀
技术领域
本发明涉及呼吸阀领域，更具体地说，涉及一种快速减压呼吸阀。
背景技术
在精密电子设备等的设计或包装运输中，被设计成具有密封的壳体，以防止由于潮气和灰尘进入而损坏电子设备。但是，由于温度和海拔高度的变化，这些容器要承受较高的压力或真空差。为了抵抗这种压力，壳体或包装容器将需要由非常坚固的材料制成，这将使其体积大、笨重并且存储和运输成本高昂。
在某些应用中，阀的压力或真空差与流量的关系曲线可能是密封容器是否变形(甚至爆炸)的关键因素。换句话说，如果阀门不能足够快地排出或吸入空气，则可能会损坏容器和容纳物。例如，当飞机处于高空时，飞机的机舱突然失去压力，需要非常迅速地对机舱中的容器减压时，可能会发生这种情况。无法迅速平衡压力的容器可能会爆炸，从而使飞机和人员处于危险之中。
尽管传统的呼吸阀可以有效缓解小型容器的减压事件，但对于容积大于几立方英尺的容器，通常它们的流量不足。原因是传统的阀门依靠压缩弹簧来保持其阀芯关闭，尽管阀芯需要尽可能地打开以最大化阀的流量，但阀芯遇到来自压缩弹簧回弹的阻力问题。当弹簧被压缩所产生的形变越大时，所产生的弹性恢复力也会越大，一旦容器内外压力差变小，弹簧就会迅速回弹并带动呼吸阀开口变小或密封，造成后续气流流通的流量变小，压缩弹簧的这种行为限制了呼吸阀快速以较大流量进行泄压，存在一定的缺陷。
发明内容
本发明针对现有技术的上述缺陷，提供一种快速减压呼吸阀。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种快速减压呼吸阀，该呼吸阀包括阀壳体、设置于该阀壳体内的阀腔、可活动设置于该阀腔内的第一阀芯、以及可活动设置于该第一阀芯内的第二阀芯，该阀壳体第一端设有可与该阀腔连通的第一通气孔，该阀壳体第二端设有可与该阀腔连通的第二通气孔，该阀腔内设有可与该第一阀芯配合的第一密封部，该第一阀芯在与该第一密封部抵接时单向限制流体由第一通气孔流向第二通气孔，该阀腔内固设有第一磁体，该第一阀芯上固设有与该第一磁体磁性配合并带动该第一阀芯与该第一密封部密封抵接的第二磁体，该第一阀芯内设有可与该第二阀芯配合的第二密封部，该第二阀芯在与该第二密封部抵接时单向限制流体由第二通气孔流向第一通气孔，该第二阀芯与该第一阀芯之间设有抵推该第二阀芯与该第二密封部密封抵接的复位件。
在本发明所述的快速减压呼吸阀中，该第一阀芯为中空筒状阀芯，该阀腔为圆孔状阀腔，该第一阀芯两端均为开口状，该第一阀芯第一端设有凸出于该第一阀芯外侧壁的第一密封环，该第一密封部为凸出于该阀腔内侧壁并可与该第一密封环抵接的第一环形凸台，该第一阀芯侧壁第二端位于该第二密封部下方设有贯穿该第一阀芯侧壁的第三通气孔。
在本发明所述的快速减压呼吸阀中，该第一阀芯第二端设有供该第二磁体固定容置的固定座，该固定座与该第一阀芯第二端通过支撑翅片固定连接，该固定座上设有可供该第二磁体嵌入容置的容置腔，该第一磁体和第二磁体磁性相吸。
在本发明所述的快速减压呼吸阀中，该阀腔内还设有用于固定安装第一磁体、并可调节第一磁体在阀腔内位置的调节座，该阀腔侧壁第二端设有调节螺纹，该调节座为圆形调节座，该调节座外侧壁上设有可与该调节螺纹螺接的第一外螺纹，该调节座上设有贯穿该调节座的第四通气孔。
在本发明所述的快速减压呼吸阀中，该第二阀芯包括筒体、固设于该筒体第二端外侧壁上的第二密封环，该第二密封部为固设于该第一阀芯内侧壁上并可与该第二密封环抵接的第二环形凸台，该筒体第一端固设有封住该筒体第一端的端盖，该筒体第二端设有与该固定座相对的开口，该复位件为套设于该筒体内、并与该固定座和端盖抵接的第一弹簧。
在本发明所述的快速减压呼吸阀中，该第一密封环上与该第一环形凸台相对的一面垫设有第一密封垫圈，该第二密封环上与该第二环形凸台相对的一面垫设有第二密封垫圈，该筒体外侧壁上设有与该筒体螺纹连接并用于锁紧该第二密封垫圈的第一锁紧环，该筒体第一端固设有可用于推动该第二密封环远离该第二环形凸台的手动按钮。
在本发明所述的快速减压呼吸阀中，该阀壳体第一端端面盖设有透明观察盖，该阀壳体侧壁上设有由该阀壳体第一端端面延伸至该阀壳体第二端端面的检测孔，该透明观察盖与该检测孔第一端之间垫设有湿度指示卡。
在本发明所述的快速减压呼吸阀中，该透明观察盖包括盖板、固设有该盖板周缘的圆筒部、以及凸出于该圆筒部外侧壁的挡止环，该阀壳体第一端端面设有可供该圆筒部和挡止环插入容置的环形槽，该环形槽内设有可与该环形槽螺纹连接并用于锁紧该挡止环的第二锁紧环。
在本发明所述的快速减压呼吸阀中，该阀壳体第一端外侧壁上固设有凸出于该阀壳体外侧壁的环形挡止部，该阀壳体外侧壁还设有第二外螺纹，该阀壳体上还套设有与该第二外螺纹螺接、并用于与该环形挡止部配合的锁紧螺母。
在本发明所述的快速减压呼吸阀中，该阀壳体第二端还设有与该第二通气孔连通、并可与该阀壳体第二端拆卸连接的干燥器，该干燥器包括可与该阀壳体第二端拆卸连接的容置壳、以及盛放于该容置壳内的干燥剂；
该容置壳底壁和/或侧壁上设有透气孔，或该容置壳采用透气材料制成。
实施本发明的快速减压呼吸阀，具有以下有益效果：使用本发明的快速减压呼吸阀时，将呼吸阀安装于容器上，在容器内外压力相当时，第一阀芯在第一磁体和第二磁体的磁力作用下与第一密封部密封配合，防止外界气体由第一通气孔流向第二通气孔。同时，第二阀芯在复位件的作用下与第二密封部密封配合，防止容器内气体由第二通气孔流向第一通气孔，实现对容器内外的密封。当容器内气压大于容器外气压时，容器内气流由第二通气孔进入阀腔并抵推第二阀芯，第二阀芯通过第二密封部推动第一阀芯向远离第一密封部的方向移动，同时第二磁体随第一阀芯移动并逐渐远离第一磁体，此时，第一密封部和第一阀芯之间形成供容器内气流流出的排气通道，容器内的气流可由第二通气孔、排气通道、第一通气孔排出。本申请中，通过设置第一磁体和第二磁体来驱动第一阀芯复位，由于第一磁体和第二磁体之间的磁吸力随着第一磁体和第二磁体之间的距离变大而逐渐缩小(与弹簧形变越大产生的弹性恢复力越大相反)，当第二磁体被抵推至远离第一磁体时，第一磁体和第二磁体之间的磁吸力较小。因此，即使是在容器内的气压降低之后，第二磁体也不会快速向第一磁体方向靠拢，并保持排气通道开口大小不变，直至容器内外气压相当时，第二磁体才会微弱磁吸力的作用下向第一磁体靠拢并闭合排气通道，重新密封，达到快速泄压的目的。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明快速减压呼吸阀的剖面结构示意图；
图2是本发明快速减压呼吸阀的剖面分解结构示意图；
图3是本发明快速减压呼吸阀的分解结构示意图；
图4是本发明快速减压呼吸阀的第一阀芯和第二阀芯的剖面结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1-4所示，在本发明的快速减压呼吸阀第一实施例中，该呼吸阀1包括阀壳体2、设置于该阀壳体2内的阀腔3、可活动设置于该阀腔3内的第一阀芯4、以及可活动设置于该第一阀芯4内的第二阀芯5，该阀壳体2第一端设有可与该阀腔3连通的第一通气孔6，该阀壳体2第二端设有可与该阀腔3连通的第二通气孔7，该阀腔3内设有可与该第一阀芯4配合的第一密封部8，该第一阀芯4在与该第一密封部8抵接时单向限制流体由第一通气孔6流向第二通气孔7，该阀腔3内固设有第一磁体9，该第一阀芯4上固设有与该第一磁体9磁性配合并带动该第一阀芯4与该第一密封部8密封抵接的第二磁体10，该第一阀芯4内设有可与该第二阀芯5配合的第二密封部11，该第二阀芯5在与该第二密封部11抵接时单向限制流体由第二通气孔7流向第一通气孔6，该第二阀芯5与该第一阀芯4之间设有抵推该第二阀芯5与该第二密封部11密封抵接的复位件12。
使用本发明的快速减压呼吸阀1时，将呼吸阀1安装于容器上，在容器内外压力相当时，第一阀芯4在第一磁体9和第二磁体10的磁力作用下与第一密封部8密封配合，防止外界气体由第一通气孔6流向第二通气孔7。同时，第二阀芯5在复位件12的作用下与第二密封部11密封配合，防止容器内气体由第二通气孔7流向第一通气孔6，实现对容器内外的密封。当容器内气压大于容器外气压时，容器内气流由第二通气孔7进入阀腔3并抵推第二阀芯5，第二阀芯5通过第二密封部11推动第一阀芯4向远离第一密封部8的方向移动，同时第二磁体10随第一阀芯4移动并逐渐远离第一磁体9，此时，第一密封部8和第一阀芯4之间形成供容器内气流流出的排气通道，容器内的气流可由第二通气孔7、排气通道、第一通气孔6排出。本申请中，通过设置第一磁体9和第二磁体10来驱动第一阀芯4复位，由于第一磁体9和第二磁体10之间的磁吸力随着第一磁体9和第二磁体10之间的距离变大而逐渐缩小(与弹簧形变越大产生的弹性恢复力越大相反)，当第二磁体10被抵推至远离第一磁体9时，第一磁体9和第二磁体10之间的磁吸力较小。因此，即使是在容器内的气压降低之后，第二磁体10也不会快速向第一磁体9方向靠拢，并保持排气通道开口大小不变，直至容器内外气压相当时，第二磁体10才会微弱磁吸力的作用下向第一磁体9靠拢并闭合排气通道，重新密封，达到快速泄压的目的。
可以理解的，在容器内气压低于容器外气压时，外界气流由第一通气孔6进入并抵推第二阀芯5，使得第二阀芯5远离第二密封部11，此时，第二密封部11和第二阀芯5之间形成供外界气流流入容器内的进气通道，在容器内外气压相当时，复位件12推动第二阀芯5复位并重新与第二密封部11密封，隔断进气通道。
在本实施方式中，该第一阀芯4为中空筒状阀芯，该阀腔3为圆孔状阀腔3，该第一阀芯4两端均为开口状，该第一阀芯4第一端设有凸出于该第一阀芯4外侧壁的第一密封环13，该第一密封部8为凸出于该阀腔3内侧壁并可与该第一密封环13抵接的第一环形凸台，该第一阀芯4侧壁第二端位于该第二密封部11下方设有贯穿该第一阀芯4侧壁的第三通气孔14。
优选的，该第一阀芯4的外径与阀腔3的孔径相等或略小于阀腔3的孔径。该阀腔3为第一阀芯4的移动起到导向作用。
具体的，该第一阀芯4第二端设有供该第二磁体10固定容置的固定座15，该固定座15与该第一阀芯4第二端通过支撑翅片16固定连接，该固定座15上设有可供该第二磁体10嵌入容置的容置腔，该第一磁体9和第二磁体10磁性相吸。
在第一磁体9安装和后期使用过程中，为便于调节第一磁体9的位置，该阀腔3内还设有用于固定安装第一磁体9、并可调节第一磁体9在阀腔3内位置的调节座17，该阀腔3侧壁第二端设有调节螺纹，该调节座17为圆形调节座17，该调节座17外侧壁上设有可与该调节螺纹螺接的第一外螺纹18，该调节座17上设有贯穿该调节座17的第四通气孔19。
本申请中，可通过旋转调节座17的方式调节第一磁体9和第二磁体10之间的距离。如，随着呼吸阀1的长时间使用，第一磁体9和第二磁体10的磁性减弱，此时，为保持原来的磁吸效果，则可以将调节座17向靠近第二磁体10的方向进行旋转，调节座17即可带动第一磁体9向第二磁体10靠近，增加第一磁体9和第二磁体10之间的磁吸力。而在需要减弱第一磁体9和第二磁体10之间的磁吸力时，可向远离第二磁体10的方向旋转调节座17，实现第一磁体9和第二磁体10的远离。进一步的，还可以通过调节第一磁体9的位置，达到调节容器内外压差以及泄压速度的目的。
进一步的，该第二阀芯5包括筒体20、固设于该筒体20第二端外侧壁上的第二密封环21，该第二密封部11为固设于该第一阀芯4内侧壁上并可与该第二密封环21抵接的第二环形凸台，该筒体20第一端固设有封住该筒体20第一端的端盖，该筒体20第二端设有与该固定座15相对的开口，该复位件12为套设于该筒体20内、并与该固定座15和端盖抵接的第一弹簧12。
进一步的，为起到更好的密封效果，该第一密封环13上与该第一环形凸台相对的一面垫设有第一密封垫圈22，该第二密封环21上与该第二环形凸台相对的一面垫设有第二密封垫圈23，该筒体20外侧壁上设有与该筒体20螺纹连接并用于锁紧该第二密封垫圈23的第一锁紧环24，该筒体20第一端固设有可用于推动该第二密封环21远离该第二环形凸台的手动按钮25。
在用户需要手动泄压时，可手动按压手动按钮25，手动按钮25推动第二阀芯5远离第二环形凸台，使得第二阀芯5和第二环形凸台之间形成连通容器内外的通道，从而实现手动泄压。
在本实施方式中，第一密封环13上与第一环形凸台相对的一面设有可供第一密封垫圈22嵌入容置的环形密封槽，在将第一密封垫圈22嵌入容置于环形密封槽内时，第一密封圈凸出于第一密封环13表面。进一步的，该第一环形凸台上与第一密封环13相对应的一面设有与第一密封垫圈22配合的斜台。
在安装第二密封垫圈23时，先将第二密封垫圈23套在筒体20外，然后旋转第一锁紧环24直至将第二密封垫圈23与第二密封环21抵紧，实现对第二密封垫圈23的固定。
为便于工作人员能通过呼吸阀1及时了解容器内的湿度，该阀壳体2第一端端面盖设有透明观察盖26，该阀壳体2侧壁上设有由该阀壳体2第一端端面延伸至该阀壳体2第二端端面的检测孔27，该透明观察盖26与该检测孔27第一端之间垫设有湿度指示卡28。
在将呼吸阀1安装于容器上时，检测孔27第二端伸入至容器内并与容器内部连通，容器内的气体可经检测孔27流向湿度指示卡28，湿度指示卡28在与容器内气体接触之后，可根据气体湿度进行显示，起到对容器内湿度观测的目的。
具体的，该透明观察盖26包括盖板29、固设有该盖板29周缘的圆筒部30、以及凸出于该圆筒部30外侧壁的挡止环31，该阀壳体2第一端端面设有可供该圆筒部30和挡止环31插入容置的环形槽33，该环形槽33内设有可与该环形槽33螺纹连接并用于锁紧该挡止环31的第二锁紧环32。
进一步的，该挡止环31和环形槽33底壁之间垫设第一防漏气密封圈40。该透明观察盖26内侧面设有可插入至阀腔3内的外套筒42和位于外套筒42内的内套筒43，所述外套筒42外侧壁与所述阀腔3内侧壁之间垫设有第二防漏气密封圈41，通过设置第一防漏气密封圈40和第二防漏气密封圈41，可起到防止检测孔27漏气的作用。在本实施方式中，为起到更好的回复效果，如，当第一阀芯4和调节座17耦合的磁体可能吸引力不足以再次拉动第一阀芯4闭合时。该透明观察盖26和第二环形凸台之间还设有第二弹簧39，该第二弹簧39第一端套设于内套筒43外，该第二弹簧39第二端与第二环形凸台抵接。在第一阀芯4远离第一环形凸台时，第二弹簧39提供一定的弹性恢复力，用于促进第一阀芯4复位。
进一步的，该内套筒43第二端设有可供手动按钮25的按钮杆通过的限位盘44，该第一通气孔6设置于限位盘44上。
为便于安装呼吸阀1，该阀壳体2第一端外侧壁上固设有凸出于该阀壳体2外侧壁的环形挡止部34，该阀壳体2外侧壁还设有第二外螺纹36，该阀壳体2上还套设有与该第二外螺纹36螺接、并用于与该环形挡止部34配合的锁紧螺母35。
在安装呼吸阀1时，可将阀壳体2第二端插入至容器内，然后将锁紧螺母35套设于阀壳体2第二端与第二外螺纹36螺接，旋转锁紧螺母35即可实现对呼吸阀1的固定。为防止呼吸阀1与容器连接处出现漏气，环形挡止部34上和锁紧螺母35上还分别垫设有第三密封垫圈45和第四密封垫圈46。
在本发明的另一实施例中，该阀壳体2第二端还设有与该第二通气孔7连通、并可与该阀壳体2第二端拆卸连接的干燥器37，该干燥器37包括可与该阀壳体2第二端拆卸连接的容置壳、以及盛放于该容置壳内的干燥剂38。
该容置壳底壁和/或侧壁上设有透气孔，或该容置壳采用透气材料制成。
在使用呼吸阀1时，可将干燥器37通过螺纹连接于阀壳体2第二端，使得干燥器37与阀壳体2连通，在外界气流进入容器内时，经第二通气孔7进入干燥器37内进行干燥，然后再流入容器内，实现对外界进入气体的干燥，避免潮湿气体对容器内设备造成腐蚀等。
为避免干燥剂38进入呼吸阀1的阀腔3内，在容置壳口部可设置可拆卸的过滤网，也可以将干燥剂38包成干燥剂包。同时，为避免干燥剂38对气流流动造成阻塞，该干燥剂38或干燥剂包为外形不规则的干燥剂38或干燥剂包。
此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“层叠”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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