防爆片保护阀的制作方法
【专利说明】防爆片保护阀
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年8月12日提交的美国临时专利申请N0.61/864,660及于2013年12月4日提交的美国临时专利申请N0.61/911，500的权益，这些专利申请被以参引的方式全部结合于此。
技术领域
[0003]本发明主要涉及碳化机并且尤其涉及泄压阀。
【背景技术】
[0004]用于饮料的碳化作用的苏打机在现有技术中是已知的。用于家庭碳化作用的大部分这种装置被设计成用于人工操作;通常包括人工操作的放气阀，以将二氧化碳(CO2)从附接的加压筒释放到水瓶中。这种机器通常还包括一个或更多个安全泄压阀，这些安全泄压阀被设计用以在过大压力于碳化过程期间逐步形成的情况下排出。
【发明内容】
[0005]根据本发明的优选实施例，提供了一种用于家用碳化机的安全装置。该装置包括用以在第一压力下从密封状态释放气体的阀；以及被设定成当该阀发生故障时在较高的第二压力下破裂的备用元件。
[0006]此外，根据本发明的优选实施例，该阀包括备用元件壳体，该备用元件壳体在碳化期间移动以便经由出口排出气体。
[0007]此外，根据本发明的优选实施例，该备用元件壳体具有用于将气体引导到该备用元件的管道。
[0008]更进一步地，根据本发明的优选实施例，该备用元件壳体具有辅助出口，用以在该备用元件破裂之后排出过量气体。
[0009]另外，根据本发明的优选实施例，该备用元件是防爆片。
[0010]此外，根据本发明的优选实施例，该防爆片包括由镍、不锈钢和塑料中的至少一种制成的膜。
[0011]此外，根据本发明的优选实施例，该备用元件壳体包括两个环，用以保持该膜。
[0012]根据本发明的优选实施例，提供了一种用于安全阀的方法。该方法包括在第一压力下从安全阀释放气体，以及当该释放发生故障时，在第二高压下，使该安全阀的备用元件破裂。
[0013]此外，根据本发明的优选实施例，该释放包括在碳化期间经由出口排出该气体。
[0014]此外，根据本发明的优选实施例，还包括当该释放发生故障时，将气体引导至该备用元件。
[0015]另外，根据本发明的优选实施例，该方法还包括在破裂之后排出过量气体。
[0016]更进一步，根据本发明的优选实施例，该备用元件是防爆片。
[0017]另外，根据本发明的优选实施例，该防爆片包括由镍、不锈钢和塑料中的至少一种制成的膜。
[0018]此外，根据本发明的优选实施例，该备用元件壳体包括两个环，用以保持该膜。
【附图说明】
[0019]被视为本发明的主题在本专利说明书的结尾部分中得到具体说明和明确的主张。然而，本发明关于结构和操作方法连同其目的、特征和优点一起可通过参照下列详细描述在结合附图阅读时得到最佳的理解，在附图中:
[0020]图1A、图1B、图1C和图1D是根据本发明的优选实施例设计和操作的常闭防爆片保护的安全泄压阀的示意图；
[0021 ]图2是防爆片组件的示意图；和
[0022]图3A、图3B、图3C和图3D是根据本发明的优选实施例设计和操作的常开防爆片保护的安全泄压阀的示意图。
[0023]将会理解到的是，为了说明的简单和清晰，附图中所示的元件无需按比例绘制。例如，为了清晰，一些元件的尺寸可被相对于其它元件放大。此外，在被视为适当的情况下，附图标记可在附图中被重复以表示对应的或类似的元件。
【具体实施方式】
[0024]在下列详细说明中，阐述了多个具体细节以便提供对于本发明的全面理解。然而，本领域技术人员将会理解的是，本发明可在不具有这些具体细节的情况下实施。在其它情况下，并不详细地描述公知的方法、过程和部件，以免使本发明难以理解。
[0025]申请人已经认识到，尽管在【背景技术】中讨论的苏打机意在仅与水一起使用，但使用者还可能试图(有意和无意)碳化非水饮料(例如酒或橙汁)，或者再次碳化已经跑气了的起泡饮料。
[0026]如在【背景技术】中所描述的难以，将会理解的是，常规苏打机还结合有安全泄压阀。诸如以参引的方式结合于此的被转让给本发明的共同受让人的于2012年8月9日提交的美国专利申请13/570,294中所描述的阀被特意构造成在过大压力于碳化过程期间积聚超过预定阈值的情况下排出。美国专利申请13/570，294描述了一种常开的放气阀，该常开的放气阀在碳化过程之前和之后是打开的，并且仅在碳化发生时被关闭住，以便提供封闭环境。该阀可还包括弹簧，当碳化期间的压力积聚超过给定阈值时，该弹簧可被预置来打开该阀。
[0027]在碳化过程期间，由于二氧化碳的加入，导致正被碳化的液体的最小喷溅是不可避免的。这种喷溅会导致少量所讨论的液体达到/进入相关的碳化系统的元件，例如安全泄压阀。申请人已经认识到与水相关的该喷溅是无害的并且可被忽略掉，但是其它饮料的喷溅会由于包含在其内的糖分的程度导致潜在地阻塞住元件。该糖分会“粘附”于这些元件，从而通常形成粘性层。该粘性层会限制这些元件的运动并且还会阻挡住气体的流动。将会理解的是，限制安全阀中的元件的运动以及阻挡住气体的流动会导致液体瓶内的压力积聚，这又会致使瓶子在压力下不受控的爆炸。
[0028]申请人已经进一步认识到，由于这种安全泄压阀的目的在于在碳化过程期间提供一种备用的放气系统，因此当非水饮料正在被碳化并且由于其元件的限制运动导致存在该安全泄压阀的功能受损的危险时或者如果出于任何理由，压力在碳化瓶中开始不可控地上升，则辅助备用放气系统会是合乎要求的。
[0029]现在参见图1A、图1B、图1C和图1D，示出了根据本发明的实施例的防爆片保护的安全泄压阀100。在图1A中，阀100被示出为处于其静态的常闭位置中。图1B示出了在碳化之前和之后处于其打开状态中的阀100。图1C示出了在碳化过程期间，当由于压力积聚导致存在排出过量气体的需要时的阀100，和图1D示出了在碳化过程期间，当存在排出过量气体的需要并且存在如上在本文中所述的气流的阻塞和/或其元件的限制运动的阀100。
[0030]阀100包括阀座10、柱塞20、弹簧螺帽30、防爆片壳体40、阀体螺帽60和弹簧90。阀座10可还包括用以允许过量气体进入的入口 17、中空区域15、管道12、基座区域45和安全出口95。柱塞20可包括O形环25，以确保没有气体可在柱塞20与阀座10的壁之间逸出。壳体40可包括片组件70，该片组件70还包括如于此在下文中详细描述的防爆片80。
[0031]将会理解的是，在如图1A中所图示的处于其静止状态中，阀100被关闭，弹簧90可以是未压缩的并且弹簧螺帽30可将壳体40保持在适当位置中，使得阀体螺帽60搁置在基座区域45上，从而确保阀密封区域50被全部密封住。柱塞20可还搁置在壳体40的顶部上。由此，经由入口 17进入阀100的任何气体均可保持在阀100内并且不能够逸出。在碳化过程期间，阀100可被通过向内推动柱塞20而被打开，如现在参考其进行说明的图1B中所示，以便释放会积聚的过量气体。将会理解的是，作为该碳化过程的一部分，这可由凸轮35机械地实现或者由另一部件自动地实现。
[0032]当柱塞20被压下时，抵抗壳体40的力会致使弹簧螺帽30向下推动弹簧90。弹簧90可被压缩，从而使得壳体40能够向下移动。将会理解的是，壳体40的向下运动可打开阀体螺帽60与基座区域45之间的密封区域50，这是由于阀体螺帽60可保持在适当位置中。由此，经由入口 17进入阀100的任何过量气体会流过阀100并且经由位于打开的密封区域50之间的区域排出，如由箭头所示。将会理解的是，当碳化完成时，柱塞20可被解除其机械锁定，并且弹簧90可使壳体40和柱塞20均返回它们的常闭位置。
[0033]现在参见图1C，示出了处于一定情景下的阀100，在该情景下，阀100处于常闭位置中并且过量压力在相关的碳化系统内积聚。将会理解的是，柱塞20可保持在适当位置中，这是由于在该情景下阀100被关闭住，并且无意通过压下柱塞20来打开它。过量气体可经由入口 17进入，如上文中所述。进入气体的压力会向下推动壳体40，同时柱塞20保持处于适当位置。壳体40抵抗弹簧螺帽30的向下力又会致使弹簧90压缩，从而降低壳60并且打开密封区域50，如上文中于此所述。
[0034]现在参见图1D，示出了常规情景，该常规情景可例如在利用相关的碳化系统对非水饮料进行碳化时出现。将会理解的是，喷溅(如上于此所述)会致使正被碳化的非水饮料经由入口