专利名称：浮阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种浮阀，且尤其涉及一种用于控制贮液罐充液的浮阀。
在许多已知的阀的形式中，阀体具有限定流体通道的中空内腔。壳体内部还限定有带可移动阀构件的阀座，该阀构件设置用于推动阀座以阻挡流体流过。浮子机械地连接到可移动阀构件，以根据容器中流体液位推动阀构件朝向或背离阀座。尽管这样的阀结构通常足以胜任工作需求，但其有还这样的缺陷，即当箱罐容器接近充满状态而可移动阀构件接近阀座时，流经阀的流体流量减小，而这会导致充液时间的增加。
这样一种装置意味着在充液时，从用尽或基本上用尽状态开始直至达到充满为止阀一直保持在完全打开位置，充满时阀切换到其完全闭合位置，因此在充液期间阀一直允许流体流量为最大，从而减少了充液时间。
浮阀特别适用于居家或户外烹饪用炉具(例如烧烤)的盛装液化气的小型便携式容器。该阀安装在气罐的颈部，在浮阀的“下游”侧连接一个单独的开/关阀，开/关阀允许使用者打开气罐放出气体。这样的容器通常装有液化丙烷，且可一直用到燃气用尽或基本上用尽，然后将其送回去再充满。但是本实用新型不局限于这种应用，其具有更加广阔的应用范围。
在优选实施例中，阀构件具有头部与阀杆，所述头部靠在阀座上移动，阀杆自头部延伸，且控制装置作用于阀杆上，第一弹性装置使阀构件朝向闭合位置偏移。控制装置优选地用于作用于阀杆，将阀构件一直保持在完全打开位置直至浮子浮升到预定液位。
更具体地，在阀杆上形成具有相对较大横截面的部分，该部分与具有相对缩减的横截面的尾端部分相连接，在连接处形成有肩部，其中控制装置包括可横向移动的滑动元件，滑动元件在所述第一稳定位置接合在肩部底下。
浮子用于压在所述滑动元件上，根据流体充液导致液面上升的情况，将所述滑动元件横向移动抵压在所述第二弹性装置上，以释放阀杆肩部，并由此将阀构件从打开位置释放，所述第一弹性装置迫使其快速到达闭合位置。可对浮子臂上的致动表面的形式做适当改动，所述致动表面包括接合滑动元件的第一致动表面以及接合阀杆的第二致动表面。
控制装置的滑动元件可设置在与主体外壳相接的单独的附属外壳中，阀杆延伸进入其中。这保证了流体压力决不直接作用到控制装置上，其有益于正常工作以及减少组成元件的磨损。
具体实施方式
首先来看
图1，浮阀总体地表示为2。在一个应用中，浮阀2用于安装在气瓶(其燃气一般为丙烷气)的颈部，这类气瓶在日常生活中用作户外烹饪用炉具的供气源。其上还接有开/关阀。当气瓶的燃气用尽的时候，通过浮阀2灌入液体丙烷。浮阀2包括主体外壳，主体外壳分别具有上壳体4与下壳体6。上壳体4具有上螺纹外部8，用于连接到流体供应导管，并限定出轴孔10。下部设置有外螺纹12。
下壳体6为细长形，其限定出柱形内孔道，该孔道包括形成阀座16的截头圆锥表面，阀座16与一系列径向口18相通，最好参照图3中所示。上缘边内侧设置有内螺纹20，藉此可通过螺纹配合将上、下壳体紧密地连接到一起。在下壳体6的下部区域设置有轴孔，可移动阀构件24的阀杆延伸穿过轴孔。阀构件24具有上圆盘形头部26。阀杆具有直径较大的中间部分22，收尾于小直径的销状部分27，在它们之间形成肩部29。
在下壳体6的柱形内部区域中设置有倒置的杯形嵌插座28。在其外表设置有许多肋30，用于将嵌插座28与外壳部件6内侧隔离开，在它们之间限定出流体的流径。嵌插座28内部容纳阀构件24的头部26以及螺旋弹簧32，由此向下推动阀构件24。
与下壳体6下端相连接的是尾端件34，通过一对螺钉36连接到外壳体6。尾端件34优选由模塑主体构成，且形成有横向延伸的座体38，在座体38中设置有滑动元件40，其用作阀构件的控制元件。在滑动元件40第一端面与座38内部边之间设置小螺旋弹簧42，由此滑动元件40向左偏移，如
图1、2与4所示。在座体38的对面设置有开口区域43，因此滑动元件40的致动端可达到外部。在滑动元件40上开设有轴向(就整个阀意义上讲的轴向)开孔45，因此可移动阀构件24的阀杆可从其穿过并且伸出尾端件34的下端面。
一对指状件44由尾端件34向下延伸，其通过轴杆50与锁紧环52可枢轴转动地固定有浮子臂46与浮子48。浮子臂46具有作用于销27端部的第一致动面54，以及作用于滑动元件40可达到外部的面起作用的第二致动面。
现在来论述阀2的操作。图2与3示出阀充分打开的位置，此时阀位于容器中，容器中的流体液位下降到低于浮子水准线因而需要重新装满。在烹饪用气瓶的应用中，气瓶通常一直使用到燃气用尽或接近用尽。浮子48处于其最下端位置，因此致动面54作用在销端27上，推动阀构件24向上压缩弹簧32。浮子相对于水平面的角度约为30°。迫使阀构件24的头部26向上进入嵌插座28内，由此在头部26周缘与阀座16之间存在有间隙。流体可由此流入，在压力或重力作用下，通过阀2，由口18流出，如图2与3中箭头所示。由于阀构件24处于这个向上位置，滑动元件40被弹簧42推动且能够移动到它的最左边位置(就图2意义上讲的)，在该位置滑动元件端部延伸穿过开口区域43。在这个位置，肩部29靠在开孔45附近的滑动元件上表面上。
当箱体充液时，浮子48绕枢轴缓慢向上转动。但是滑动元件40仍使阀构件24保持完全打开。第一致动面离开销27的端面，且第二致动面56在转动约20°之后开始接触滑动元件端部。浮子继续向上移动使滑动元件40渐渐地向右移动(就图2意义上讲的)直至这样一个位置点，该位置点对应于水平面下约2°的浮子角度，由此肩部29能够脱离中心滑动开孔45的边缘且在弹簧32作用下向下快速进入这个中心开孔45，进入图4与5所示的闭合位置，在此位置阀构件24的圆盘26的周缘紧靠阀座16，阻断流体流动。
随着流体液面再次降低，浮子48将绕枢轴向下转动，第二致动面56从滑动元件40脱离而第一致动面54再次与销27的端面接合并推动其向上运动从而打开阀座。在向上移动短距离之后，阀构件24的肩部29离开中心滑动开孔45，因此滑动元件40向左弹出(图2)，因此保持阀2处于完全打开状态。通过对中间阀杆部分22与中心滑动开孔45之间轴向重叠程度适当的选择，可以控制阀构件24在达到完全打开状态之前的移动范围。在气瓶中应用时，阀的开启速度并不重要，使用者通常使用气瓶直至燃气用尽或接近用尽，然后才填灌。但是可使这个移动行程减少到最小，而仍能保证装置稳定可靠。
在阀的任意状态下，无论是打开还是闭合，容器罐中的内部压力都能迫使阀构件24离开阀座。因此，当连接在阀2后面的开/关阀打开时，气流在压力作用下从气罐中出来。
因此，阀2实质上起双稳态阀作用，其具有完全打开状态与完全闭合状态，并且在完全打开状态与完全闭合状态之间切换。在排空期间阀2还可在闭合位置与完全打开位置之间快速移动。
权利要求1.一种浮阀，其特征在于，包括在流体进口与流体出口之间限定出流体通道的外壳；限定在所述通道中的阀座；可移动地抵靠在所述阀座上以阻挡流体通路的阀构件；以及阀构件控制装置，其在填充时用于在第一稳定位置与第二位置之间快速切换，在所述第一稳定位置阀构件保持处于完全打开位置，在所述第二位置阀构件保持处于闭合位置。
2.如权利要求1所述的浮阀，其特征在于还包括作用于所述阀构件控制装置的浮子。
3.如权利要求2所述的浮阀，其特征在于所述阀构件具有头部与阀杆，头部靠阀座上移动，阀杆自头部延伸，且所述控制装置作用于阀杆。
4.如权利要求3所述的浮阀，其特征在于第一弹性装置使阀构件朝向闭合位置偏移。
5.如权利要求2所述的浮阀，其特征在于所述控制装置用于与阀杆接合，以使阀构件保持在完全打开位置直至浮子浮升到预定液位。
6.如权利要求3所述的浮阀，其特征在于所述阀杆形成有相对较大横截面的部分，该部分与具有相对缩减的横截面的尾端区段相连接，在连接处形成有肩部，其中控制装置包括可横向移动的滑动元件，滑动元件在所述第一稳定位置接合在肩部底下。
7.如权利要求6所述的浮阀，其特征在于第二弹性装置使滑动元件偏移至第一稳定位置。
8.如权利要求7所述的浮阀，其特征在于所述浮子用于压在滑动元件上，根据流体充液导致液面上升的情况，将滑动元件横向移动抵压在第二弹性装置上，以释放阀杆肩部，并由此将阀构件从打开位置释放，所述第一弹性装置迫使其快速到达闭合位置。
9.如权利要求6、7或8所述的浮阀，其特征在于所述浮子用于压在所述阀杆上，根据流体液面下降情况，作用与第一弹性装置的作用力相反的力，当浮子下降到预定液面时迫使阀杆的肩部与滑动元件接合，由此使阀构件保持在完全打开位置。
10.如权利要求3所述的浮阀，其特征在于所述控制装置设置在与外壳相接的单独的附属外壳中，且阀杆延伸进入其中。
11.如权利要求8所述的浮阀，其特征在于所述浮子设置有浮子臂，通过浮子臂浮子可枢轴转动，浮子臂具有与滑动元件接合的第一致动表面。
12.如权利要求9所述的浮阀，其特征在于所述浮子设置有浮子臂，通过浮子臂浮子可枢轴转动，浮子臂具有与所述阀杆接合的第二致动表面。
专利摘要一种浮阀，包括在流体进口(10)与流体出口(18)之间限定出流体通道的外壳(4，6)，以及限定在所述通道中的阀座(16)，可移动地抵靠所述阀座(16)以阻挡流体通路的阀构件(24)，以及可推动阀构件控制装置，其形式为横向可推动的滑动元件(40)，在填充时适合于在第一稳定位置与第二稳定位置之间快速切换，在所述第一稳定位置阀构件被滑动元件(40)保持处于完全打开位置，在所述第二稳定位置阀构件(24)保持处于闭合位置。
文档编号F16K31/26GK2556437SQ0224152
公开日2003年6月18日 申请日期2002年7月16日 优先权日2002年7月16日
发明者陈冶 申请人:富斯特阿赛特斯公司