集成有安全阀的浮子组件以及厨房压力器具的制作方法

本公开的各实施例涉及压力器具，更具体地涉及一种集成有安全阀的浮子组件以及厨房压力器具。

背景技术：

随着电器烹饪行业的发展，特别是电压力煲、电饭煲等产品越来越普及，诸如电压力煲的厨房压力器具也成为家庭的常备小家电。目前市场上的电压力煲通常分别设有浮子和自复位或非自复位的安全阀，其中浮子一般密封于腔体容器内而在锅体起压时通过升降起到压力指示作用，而自复位或非自复位的安全阀可以在压力器具内部的压力过大时起泄压保护作用，以避免压力过大产生爆炸等危险。自复位的安全阀在压力释放完毕就会自动复位，而非自复位的安全阀需要手动复位。通常而言，非自复位的安全阀在安全性方面会更高。

在实践中，浮子和安全阀这两个部件通常都是单独布置和分开工作的，并且结构上比较复杂、生产及维护成本较高。另外，安全阀和浮子一般分布在锅盖的两侧，它们的布置容易造成锅内表面的不平整，不易清洗，并且食物残渣容易侵入安全阀内而影响安全阀的正常开启，从而为电压力煲安全带来隐患。

专利号zl201420697183.2公开了一种非自复位保护结构的电压力煲器具，其具有非自复位的安全阀。该安全阀设有固定阀座、阀座密封圈、阀座螺母、阀芯、阀盖帽、阀芯密封圈、压缩弹簧，卡簧等多个部件。该多个零件组装在一起，结构上非常复杂，生产及维护成本也很高。另外，该专利的非自复位安全阀因结构复杂，外形及重量较大，其不具备在锅内压力5kpa左右时起升降作用的浮子功能，故其仅仅具有单独安全阀的功能，而不能同时起到浮子的作用。

技术实现要素：

本公开的目的之一在于提供一种新型的浮子组件，其能够同时集成浮子和安全阀两者的功能，并且克服或者缓解现有技术中的自复位安全阀带来的安全隐患以及浮子和安全阀分布独立设置且结构复杂的技术问题。

根据本公开的第一方面，其提供了一种集成有安全阀的浮子组件。该浮子组件被设置在压力器具的腔体壁的安装孔中，所述浮子组件包括：阀座，其被设置在所述安装孔中，并且具有沿其轴线方向延伸的通孔；阀芯，其被设置在所述通孔内，并且被构造成沿所述轴线方向是可移动的，其中所述阀座与所述阀芯共同限定位于所述通孔内的从腔体内部到腔体外部的气体释放通道；阀芯密封圈，其附接至所述阀芯，并且被构造成随所述阀芯移动，以在所述通孔内闭合或打开所述气体释放通道；以及弹性元件，其被安装在所述阀芯和所述阀座之间，并且被构造成适于响应于所述腔体内部的压力超过第一压力阈值，而从初始形变状态朝向非自复位形变状态转换；其中在所述初始形变状态，所述弹性元件适于经由所述阀芯而将所述阀芯密封圈保持在所述气体释放通道内的第一位置，由此闭合所述气体释放通道以避免腔内压力释放；而在所述非自复位形变状态，所述弹性元件适于经由所述阀芯将所述阀芯密封圈保持在所述气体释放通道内的与所述第一位置不同的第二位置，由此打开所述气体释放通道以释放腔内压力。

通过本公开的浮子组件，其可以集成地实现常规的浮子功能和安全阀功能，由此减少对腔体内部表面的占用，使得腔体内部表面更加地平整和易于清洗。同时，通过设计弹性元件的非自复位形变状态，可以将浮子组件置于非自复位状态，由此避免现有技术中的自复位安全阀带来的安全隐患。另外，本公开的浮子组件的结构简单，易于实施，维护方便。

在一些实施例中，所述阀座可以包括面向所述腔体外部的第一阀座端，所述阀芯包括面向所述腔体外部的第一阀芯端，所述弹性元件可以被附接在所述第一阀座端和所述第一阀芯端之间，并且适于在所述初始形变状态沿所述轴线方向对所述阀芯施加等于所述第一压力阈值的力，由此将所述阀芯密封圈保持在所述第一位置。在该些实施例中，通过配置弹性元件，可以实现对第一压力阈值的设置，从而实现浮子组件对腔内压力的响应控制。

在一些实施例中，在所述弹性元件处于所述非自复位形变状态下，所述第一阀芯端可以被构造成至少部分地从所述第一阀座端伸出，并且在所述第一阀芯端被从腔体外部按压的情形下，所述弹性元件可以适于经由所述阀芯的带动而从所述非自复位形变状态恢复至所述初始形变状态。在该些实施例中，浮子组件的非自复位形变状态至所述初始形变状的恢复可以通过外部人工按压暴露于腔体外部的第一阀芯端来操作。

在一些实施例中，所述弹性元件可以是弹性碟环，所述弹性碟环的内圈可以被固定至所述第一阀芯端的阀芯卡槽内，并且所述弹性碟环的外圈可以被固定至所述第一阀座端的阀座卡槽内。在该些实施例中，弹性元件以弹性碟环的形式呈现，并且以内外侧固定的方式安装到阀座和阀芯之间。

在一些实施例中，所述第一阀座端可以设置有朝向所述腔体内部渐缩的锥形面，所述弹性碟环被设置在所述锥形面的上方，并且与所述锥形面之间形成避空间隙。以这种方式，可以有效地提供对弹性碟环进行形变过程中的避空空间。

在一些实施例中，所述阀座还可以包括面向所述腔体内部的第二阀座端，所述第二阀座端可以被构造成朝与所述轴线方向相垂直的径向方向延伸，以形成具有中心孔的环状台阶部。在该些实施例中，通过环状台阶部的第二阀座端，其可以以更好地与具有阀芯密封圈的第二阀芯端进行配合。

在一些实施例中，所述阀芯的面向所述腔体内部的第二阀芯端可以从所述中心孔穿过，并且所述环状台阶部和所述第二阀芯端之间可以具有芯-座安装间隙，其中在所述阀芯密封圈处于所述第一位置的状态下，所述阀芯密封圈适于密封所述芯-座安装间隙，由此闭合所述气体释放通道。以这种方式，阀芯密封圈可以通过密封芯-座安装间隙来实现对气体释放通道的闭合。

在一些实施例中，所述阀座和所述安装孔之间具有孔-座安装间隙，其中在所述腔体内部的压力低于第二压力阈值的状态下，所述腔体内部的压力适于从所述孔-座安装间隙释放，其中所述第二压力阈值小于所述第一压力阈值。在该些实施例中，特别地对于厨房压力器具而言，其可以在腔体内部的压力低于第二压力阈值的状态下促进对腔内空气的排除。

在一些实施例中，所述阀座相对于所述安装孔在所述轴线方向可以是可移动的；所述浮子组件还包括浮子密封圈，所述浮子密封圈附接至所述阀座的面向所述腔体内部的第二阀座端的外侧；其中在所述腔体内部的压力大于所述第二压力阈值且小于所述第一压力阈值的状态下，所述浮子密封圈适于随所述阀座一起沿所述轴线方向移动，然后抵靠在限定所述安装孔的腔体壁上，由此从所述腔体内部密封所述孔-座安装间隙，以防止腔内压力从所述孔-座安装间隙释放。在该些实施例中，其可以累积腔内的水蒸气的压力。

根据本公开的第二方面，提供了一种厨房压力器具。该厨房压力器具包括根据第一方面中所述的浮子组件。根据本公开的厨房压力器具包括但不限于压力锅，电饭煲等。

应当理解，

技术实现要素：
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开实施例的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了根据本公开的示例实施例的集成有安全阀的浮子组件在第一腔内压力状态下的形态示意图；

图2示出了图1所示的浮子组件的放大结构示意图；

图3示出了图1所示的浮子组件的分解示意图；

图4示出了根据本公开的示例实施例的集成有安全阀的浮子组件在第三腔内压力状态下的形态示意图；以及

图5示出了图4所示的浮子组件的放大结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

本公开的实施例提供了一种集成有安全阀的浮子组件，其构思在于将浮子功能和安全阀功能集成在单个组件中。为了实现该目的，本公开的浮子组件被设计成至少包括阀座、可在阀座内浮动的阀芯、设置在阀座和阀芯之间的弹性元件，以及可跟随阀芯一起浮动的阀芯密封圈。该阀芯可以被设计成在腔体内部压力超过第一压力阈值时被迫使向上浮动，从而带动阀芯密封圈一起移动，以便打开由阀芯密封圈所密封的气体释放通道，从而释放腔内压力。弹性元件可以被设计成适于响应于腔体内部的压力超过第一压力阈值时，而从初始形变状态向非自复位形变状态转换，其中在初始形变状态，弹性元件适于经由阀芯将阀芯密封圈保持在气体释放通道内的第一位置，由此闭合气体释放通道以避免腔内压力释放；而在非自复位形变状态，弹性元件可以适于经由阀芯将阀芯密封圈保持在气体释放通道内的与第一位置不同的第二位置，由此打开气体释放通道以释放腔内压力。此外，本公开的构思还在于包括可移动的阀座，该阀座可以在腔体内部的压力大于第二压力阈值但小于第一压力阈值下可移动，从而实现阀座的浮动功能。

将会理解，利用上述浮子组件的设计，本公开的浮子组件可以在不同的腔体内部压力下处于不同的形态，此时阀座和/或阀芯可以处于不同的位置，从而实现阀座和/或阀芯在一定腔内压力下的浮动功能，同时可以在一定腔内压力下打开气体释放通道，以释放腔内压力，从而实现安全阀的功能。也即，响应于不同的腔体内部压力，本公开的浮子组件可以集成浮子功能和安全阀功能于一身，其中不同的腔体内部压力状态可以至少包括对应于腔体内部压力小于第二压力阈值的第一腔内压力状态、对应于腔体内部压力大于第二压力阈值但小于第一压力阈值的第二腔内压力状态，以及对应于腔体内部压力大于第一压力阈值的第三腔内压力状态，其中第一压力阈值大于第二压力阈值。

下面将结合图1至图5来描述浮子组件的结构以及处于不同腔内压力状态的浮子组件的形态，其中图1至图2描绘了浮子组件处于第一腔内压力状态下的形态，所述第一腔内压力状态对应于腔体内部压力小于第二压力阈值的情形；图4至图5描绘了浮子组件处于第三腔内压力状态下的形态，所述第三腔内压力状态对应于腔体内部压力大于第一压力阈值的情形，其中第一压力阈值大于第二压力阈值；而图3描绘了浮子组件的分解结构示意图。

从图1至图5可见，本公开的浮子组件1被安装在压力器具20上。具体地，浮子组件1被安装在压力器具20的腔体壁11的安装孔12上。仅作为示例，压力器具20例如可以为厨房压力器具，诸如压力锅、电饭煲。然而，将会理解，本公开的压力器具20并不限于此，而是可以包括任何具有安全阀需求的压力腔体。此外，在图1的示例实施例中，浮子组件1被示意成安装在压力器具20的锅盖上，同样地，将会理解，这并非限制，在其他实施例中，浮子组件1也可能安装在压力器具20上的除锅盖之外的其他腔体壁上。

从图2、图3和图5可见，浮子组件1可以主要包括阀座2、阀芯3、阀芯密封圈4和弹性元件6。此外，在一些实施例中，浮子组件1还可以根据阀座2是否可移动而可选地包括浮子密封圈5，如后面将要进一步描述的。

阀座2可以被安装在腔体壁11的安装孔12中，并且具有面向腔体外部30的第一阀座端21和面向腔体内部10的第二阀座端22。进一步地，阀座2可以具有沿其轴线方向8延伸的、从第一阀座端21贯通至第二阀座端22的通孔7。将会理解，通孔2的主要作用是提供用于阀芯3、阀芯密封圈4和弹性元件6的安装空间，以及提供从腔体内部10到腔体外部30的气体通路。

在一些实施例中，阀座2可以被构造成响应于腔内压力大于第二压力阈值而相对于安装孔12是可移动的，其中第二压力阈值小于第一压力阈值。在该些实施例中，阀座2的第二阀座端22的外侧附接有浮子密封圈5，并且阀座2和安装孔12之间可以具有孔-座安装间隙18(见图3和图5)。

将会理解，在腔内压力小于第二压力阈值的情形下(即对应于第一腔内压力状态)，阀座2将保持不动，同时浮子密封圈5远离腔体壁11。在这种情况下，腔体内部10的压力将适于从所述孔-座安装间隙18释放(见图2)。特别地，这种形式的压力释放对于厨房压力器具而言是有益的，因为其可以排除多余的腔体内部的空气。

然而，随着腔体内部压力的增加至超过第二压力阈值，但仍然小于第一压力阈值(此时，对应于第二腔内压力状态)，阀座2将会在腔内压力的推动下沿轴线方向8向上浮动直至外接的浮子密封圈5抵靠在腔体壁11上(见图5)，从而实现从腔体内部10密封上述孔-座安装间隙18，并且防止腔内压力从所述孔-座安装间隙18释放。这种阀座的布置方式对于厨房压力器具是特别有用的，因为其提供了在初始加热状态下，将不必要的腔内空气从腔内排除的功能，并且可以在腔内空气排除到预定量之后，将阀座2和安装孔12之间的孔-座安装间隙18密封，从而快速地累积腔内的蒸汽压力。

值得注意的是，尽管上面以可移动的阀座2作为示例进行了描述，但将会理解的是，本公开的可移动阀座2并不是必需的，在其他实施例中，阀座2也可以被固定安装在安装孔12中，并且阀座2和安装孔12之间可以不具有任何孔-座安装间隙18，从而实现更为牢固的阀座。这种阀座的布置方式对于其他类型的压力器具可能是适用的。此外，如参见后面的描述，还将理解的是，由于阀座2内部的安装部件相对于阀座2是可独立操作的，因此固定安装的阀座2并不会影响浮子组件的浮子和安全阀功能的实现。

阀芯3可以被设置在通孔7内，并且具有面向腔体外部30的第一阀芯端31和面向腔体内部10的第二阀芯端32。进一步地，阀芯3可以被构造成在通孔7内沿轴线方向8是可移动的，并且阀座2与阀芯3可以共同限定位于通孔7内的从腔体内部10到腔体外部30的气体释放通道15。

阀芯密封圈4可以附接到阀芯3上，并且可随所述阀芯移动，其作用在于可以随阀芯2而运动至通孔7内的适于闭合或打开所述气体释放通道15的不同位置。

为了实现在不同腔体内部压力下对阀芯密封圈4移动至上述不同位置的控制，浮子组件1还可以包括弹性元件6。该弹性元件6可以被安装在阀芯3和阀座2之间，并且被构造成适于响应于腔体内部10的压力超过第一压力阈值(即对应于第三腔内压力状态)，而从初始形变状态a(见图2)向非自复位形变状态b(见图5)转变，其中在所述初始形变状态a，弹性元件6适于经由阀芯3而将阀芯密封圈4保持在所述气体释放通道15内的第一位置e(见图2)，由此闭合所述气体释放通道15，以避免腔内压力释放；而在非自复位形变状态b，弹性元件6适于经由阀芯3将阀芯密封圈4保持在气体释放通道15内的与第一位置e不同的所述第二位置f(见图5)，由此打开气体释放通道15以释放腔内压力。

这里，需要注意的是：术语“非自复位形变状态”等同于“不可自动复位的形变状态”，其意味着弹性元件需要借助于外力(例如，人工操作)才能从该状态转换(例如，复位或恢复)至其他形状状态(例如，初始形变状态)。将会理解，非自复位形变状态的设置可以避免现有技术中的自复位安全阀的自动复位所带来的安全隐患，由此提高了压力器具的安全性。

在一些实施例中，弹性元件6可以被附接在第一阀座端21和第一阀芯端31之间，并且可以被设置成在初始形变状态a(见图2)下沿轴线方向8对阀芯3施加等于第一压力阈值的力。将会理解，在该状态下，弹性元件6、阀芯3、阀芯密封圈4三者将相对于阀座2保持不动，同时，弹性元件6将迫使阀芯密封圈4保持在第一位置e，从而实现气体释放通道15的闭合；反之，一旦腔体内部压力超过第一压力阈值(即从第二腔内压力状态转换为第三腔内压力状态)，阀芯2将会对弹性元件6施加超过第一压力阈值的压力，从而迫使弹性元件6向非自复位形变状态b变形，并且带动阀芯密封圈4朝向第二位置f(见图5)移动，由此使得气体释放通道15打开。

特别地，在腔体内部压力超过第一压力阈值的情形下，如果腔体内部压力继续增长超过第三压力阈值，其中第三压力阈值大于或等于第一压力阈值，弹性元件6可以被迫使稳定地处于非自复位形变状态b，以及阀芯密封圈4可以被迫使稳定地处于第二位置f(见图5)，从而保持气体释放通道15稳定地处于敞开的状态，以充分保证腔内压力的释放。

仅作为示例，弹性元件6例如可以为弹性碟环，弹性碟环的内圈61可以被固定至第一阀芯端31的阀芯卡槽33内，以及外圈62可以被固定至第一阀座端21的阀座卡槽23内，由此实现弹性元件6在阀座2和阀芯3之间的安装，并且可以随阀芯2的运动而变形。

在弹性元件6为弹性碟环的示例中，第一阀座端21还可以被设置具有朝向腔体内部10渐缩的锥形面25，该弹性碟环可以被设置在锥形面25的上方，并且与锥形面25之间形成避空间隙41。该避空间隙41可以提供用于弹性元件6形变的空间。此外，将会理解，弹性碟环仅仅是示例，其不构成任何限制，在其他实施例中，弹性元件6也可以以其他的弹性结构(例如，片簧或卷簧)实现。

为了促进阀芯密封圈4在阀座2和阀芯3之间的配合，在一些实施例中，第二阀座端22可以被构造成朝与轴线方向8相垂直的径向方向延伸，以形成具有中心孔26的环状台阶部24，其中第二阀芯端32可以从该中心孔26穿过，并且环状台阶部24和第二阀芯端32之间可以具有芯-座安装间隙28，该芯-座安装间隙28可以构成气体释放通道15的一部分。上述环状台阶部24的作用是可以止挡阀芯密封圈4在通孔7内的移动，并且辅助阀芯密封圈4在阀座2和阀芯3之间对气体释放通道15进行闭合。

例如，在上述阀芯密封圈4处于第一位置e的状态(见图2)下，阀芯密封圈4可以抵靠在环状台阶部24的内部斜面上，并且闭合上述芯-座安装间隙28，由此实现对气体释放通道15的闭合。

在进一步的实施例中，为了防止第二阀芯端32脱落到通孔7内部，第二阀芯端32还可以被构造成：在上述阀芯密封圈4处于第二位置f的状态下(见图5)，其处于环状台阶部24所限定的中心孔26内，由此限定了第二阀芯端32在通孔7内的最高浮动位置。

在进一步的实施例中，为了便于用户对浮子组件1的复位操作，第一阀芯端31可以被构造成：在所述弹性元件6处于非自复位形变状态b下，其至少部分地从第一阀座端21伸出，并且在第一阀芯端31被从腔体外部30按压的情形下，弹性元件6适于经由所述阀芯3的带动而从所述非自复位形变状态b复位至初始形变状态a。

以上已经详细地描述了浮子组件的具体结构以及处于不同压力状态的各个部件的形态。下面将总体地描述本公开的浮子组件1的形态随着不同腔内压力的变化而变化的过程。

在开始(例如未加热)时，腔体内部10的压力将小于第二压力阈值(即对应于没有腔内压力或具有较小压力的第一腔内压力状态)，浮子组件1中的整体将处于图1和图2所示的形态。此时，浮子密封圈5远离腔体壁11，孔-座安装间隙18处于开放状态，以允许腔内的部分空气从其释放，同时，阀芯3、阀芯密封圈4和弹性元件6这三者将相对于阀座2保持不动，并且阀芯密封圈4被弹性元件6迫使密封芯-座安装间隙28以及闭合所述气体释放通道15。

接着，随着腔体内部的压力超过第二压力阈值，但仍然小于第一压力阈值(即对应于第二腔内压力状态)，浮子组件1中的阀座2将相对于安装孔12向上浮动(注：此时阀座2具有浮子功能)，但阀芯3、阀芯密封圈4和弹性元件6三者将仍然相对于阀座2保持不动。此时，浮子密封圈5将被迫使随阀座2一起沿所述轴线方向8移动，然后抵靠在限定安装孔12的腔体壁11上，由此从腔体内部10密封所述孔-座安装间隙18，以防止腔内压力从所述孔-座安装间隙18释放。在这种情况下，腔体内部将会实现完全的密封，同时腔内压力将会继续累积。

随着腔体内部的压力进一步累积超过第一压力阈值(即对应于第三腔内压力状态，其中第一压力阈值可以作为压力安全阈值)，浮子密封圈5将继续抵靠在限定安装孔12的腔体壁11上，而阀芯3、阀芯密封圈4和弹性元件6将相对于阀座2开始向上移动，此时，阀芯3具有浮子功能，并且弹性元件6将从初始形变状态a朝向非自复位形变状态b形变，阀芯密封圈4将从第一位置e向第二位置f转换。特别地，在腔体内部的压力进一步增加超过第三压力阈值(注：其可以大于或等于第一压力阈值)，弹性元件6将稳定地处于非自复位形变状态b，阀芯密封圈4将稳定地处于气体释放通道15内的与所述第一位置e不同的所述第二位置f。将会理解，非自复位形变状态b为不可以自动复位的状态。故一旦弹性元件6处于自复位形变状态b，则不论腔内的压力如何变化，弹性元件6都不会自动回复至初始状态，而始终保持气体释放通道开发，以释放腔内压力，除非有外部的干预操作。在这种情况下，浮子组件中的阀芯可以实现浮子和安全阀的功能。

将会理解，本公开的浮子组件以结构简单但紧凑的方式集成了浮子和安全阀的功能。通过本公开的浮子组件，其既可以避免现有技术的压力器具具有自复位安全阀所带来的安全隐患问题，又可以避免安全阀和浮子分开工作所带来的生产和维护成本过高的问题。同时，集成了浮子和安全阀功能的浮子组件还减少了腔内表面的占用，有利于腔体表面的清洁。还将会理解的是，本公开的浮子组件适用于具有浮子和安全阀需求的任何压力器具，包括但不限于诸如压力锅、电饭煲等的厨房压力器具。

虽然已经在附图和前述描述中详细说明和描述了本实用新型，但这些说明和描述应被认为是说明性的或示例性的而不是限制性的；本实用新型不限于所公开的实施例。本领域技术人员在实践所请求保护的发明中，通过研究附图、公开和所附权利要求可以理解并且实践所公开的实施例的其它变体。

在权利要求中，词语“包括”并不排除其它元件，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个元件或其它单元可以满足在权利要求中阐述的多个项目的功能。仅在互不相同的实施例或从属权利要求中记载某些特征的仅有事实，并不意味着不能有利地使用这些特征的组合。在不脱离本申请的精神和范围的情况下，本申请的保护范围涵盖在各个实施例或从属权利要求中记载的各个特征任何可能组合。

在权利要求中的任何参考标记不应被理解为限制本实用新型的范围。