專利名稱：浮閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種浮閥，且尤其涉及一種用于控制貯液罐充液的浮閥。
在許多已知的閥的形式中，閥體具有限定流體通道的中空內腔。殼體內部還限定有帶可移動閥構件的閥座，該閥構件設置用于推動閥座以阻擋流體流過。浮子機械地連接到可移動閥構件，以根據容器中流體液位推動閥構件朝向或背離閥座。盡管這樣的閥結構通常足以勝任工作需求，但其有還這樣的缺陷，即當箱罐容器接近充滿狀態而可移動閥構件接近閥座時，流經閥的流體流量減小，而這會導致充液時間的增加。
這樣一種裝置意味著在充液時，從用盡或基本上用盡狀態開始直至達到充滿為止閥一直保持在完全打開位置，充滿時閥切換到其完全閉合位置，因此在充液期間閥一直允許流體流量為最大，從而減少了充液時間。
浮閥特別適用于居家或戶外烹飪用爐具(例如燒烤)的盛裝液化氣的小型便攜式容器。該閥安裝在氣罐的頸部，在浮閥的“下游”側連接一個單獨的開/關閥，開/關閥允許使用者打開氣罐放出氣體。這樣的容器通常裝有液化丙烷，且可一直用到燃氣用盡或基本上用盡，然后將其送回去再充滿。但是本發明不局限于這種應用，其具有更加廣闊的應用范圍。
在優選實施例中，閥構件具有頭部與閥桿，所述頭部靠在閥座上移動，閥桿自頭部延伸，且控制裝置作用于閥桿上，第一彈性裝置使閥構件朝向閉合位置偏移。控制裝置優選地用于作用于閥桿，將閥構件一直保持在完全打開位置直至浮子浮升到預定液位。
更具體地，在閥桿上形成具有相對較大橫截面的部分，該部分與具有相對縮減的橫截面的尾端部分相連接，在連接處形成有肩部，其中控制裝置包括可橫向移動的滑動元件，滑動元件在所述第一穩定位置接合在肩部底下。
浮子用于壓在所述滑動元件上，根據流體充液導致液面上升的情況，將所述滑動元件橫向移動抵壓在所述第二彈性裝置上，以釋放閥桿肩部，并由此將閥構件從打開位置釋放，所述第一彈性裝置迫使其快速到達閉合位置。可對浮子臂上的致動表面的形式做適當改動，所述致動表面包括接合滑動元件的第一致動表面以及接合閥桿的第二致動表面。
控制裝置的滑動元件可設置在與主體外殼相接的單獨的附屬外殼中，閥桿延伸進入其中。這保證了流體壓力決不直接作用到控制裝置上，其有益于正常工作以及減少組成元件的磨損。
具體實施例方式
首先來看
圖1，浮閥總體地表示為2。在一個應用中，浮閥2用于安裝在氣瓶(其燃氣一般為丙烷氣)的頸部，這類氣瓶在日常生活中用作戶外烹飪用爐具的供氣源。其上還接有開/關閥。當氣瓶的燃氣用盡的時候，通過浮閥2灌入液體丙烷。浮閥2包括主體外殼，主體外殼分別具有上殼體4與下殼體6。上殼體4具有上螺紋外部8，用于連接到流體供應導管，并限定出軸孔10。下部設置有外螺紋12。
下殼體6為細長形，其限定出柱形內孔道，該孔道包括形成閥座16的截頭圓錐表面，閥座16與一系列徑向口18相通，最好參照圖3中所示。上緣邊內側設置有內螺紋20，藉此可通過螺紋配合將上、下殼體緊密地連接到一起。在下殼體6的下部區域設置有軸孔，可移動閥構件24的閥桿延伸穿過軸孔。閥構件24具有上圓盤形頭部26。閥桿具有直徑較大的中間部分22，收尾于小直徑的銷狀部分27，在它們之間形成肩部29。
在下殼體6的柱形內部區域中設置有倒置的杯形嵌插座28。在其外表設置有許多肋30，用于將嵌插座28與外殼部件6內側隔離開，在它們之間限定出流體的流徑。嵌插座28內部容納閥構件24的頭部26以及螺旋彈簧32，由此向下推動閥構件24。
與下殼體6下端相連接的是尾端件34，通過一對螺釘36連接到外殼體6。尾端件34優選由模塑主體構成，且形成有橫向延伸的座體38，在座體38中設置有滑動元件40，其用作閥構件的控制元件。在滑動元件40第一端面與座38內部邊之間設置小螺旋彈簧42，由此滑動元件40向左偏移，如圖1、2與4所示。在座體38的對面設置有開口區域43，因此滑動元件40的致動端可達到外部。在滑動元件40上開設有軸向(就整個閥意義上講的軸向)開孔45，因此可移動閥構件24的閥桿可從其穿過并且伸出尾端件34的下端面。
一對指狀件44由尾端件34向下延伸，其通過軸桿50與鎖緊環52可樞軸轉動地固定有浮子臂46與浮子48。浮子臂46具有作用于銷27端部的第一致動面54，以及作用于滑動元件40可達到外部的面起作用的第二致動面。
現在來論述閥2的操作。圖2與3示出閥充分打開的位置，此時閥位于容器中，容器中的流體液位下降到低于浮子水準線因而需要重新裝滿。在烹飪用氣瓶的應用中，氣瓶通常一直使用到燃氣用盡或接近用盡。浮子48處于其最下端位置，因此致動面54作用在銷端27上，推動閥構件24向上壓縮彈簧32。浮子相對于水平面的角度約為30°。迫使閥構件24的頭部26向上進入嵌插座28內，由此在頭部26周緣與閥座16之間存在有間隙。流體可由此流入，在壓力或重力作用下，通過閥2，由口18流出，如圖2與3中箭頭所示。由于閥構件24處于這個向上位置，滑動元件40被彈簧42推動且能夠移動到它的最左邊位置(就圖2意義上講的)，在該位置滑動元件端部延伸穿過開口區域43。在這個位置，肩部29靠在開孔45附近的滑動元件上表面上。
當箱體充液時，浮子48繞樞軸緩慢向上轉動。但是滑動元件40仍使閥構件24保持完全打開。第一致動面離開銷27的端面，且第二致動面56在轉動約20°之后開始接觸滑動元件端部。浮子繼續向上移動使滑動元件40漸漸地向右移動(就圖2意義上講的)直至這樣一個位置點，該位置點對應于水平面下約2°的浮子角度，由此肩部29能夠脫離中心滑動開孔45的邊緣且在彈簧32作用下向下快速進入這個中心開孔45，進入圖4與5所示的閉合位置，在此位置閥構件24的圓盤26的周緣緊靠閥座16，阻斷流體流動。
隨著流體液面再次降低，浮子48將繞樞軸向下轉動，第二致動面56從滑動元件40脫離而第一致動面54再次與銷27的端面接合并推動其向上運動從而打開閥座。在向上移動短距離之后，閥構件24的肩部29離開中心滑動開孔45，因此滑動元件40向左彈出(圖2)，因此保持閥2處于完全打開狀態。通過對中間閥桿部分22與中心滑動開孔45之間軸向重疊程度適當的選擇，可以控制閥構件24在達到完全打開狀態之前的移動范圍。在氣瓶中應用時，閥的開啟速度并不重要，使用者通常使用氣瓶直至燃氣用盡或接近用盡，然后才填灌。但是可使這個移動行程減少到最小，而仍能保證裝置穩定可靠。
在閥的任意狀態下，無論是打開還是閉合，容器罐中的內部壓力都能迫使閥構件24離開閥座。因此，當連接在閥2后面的開/關閥打開時，氣流在壓力作用下從氣罐中出來。
因此，閥2實質上起雙穩態閥作用，其具有完全打開狀態與完全閉合狀態，并且在完全打開狀態與完全閉合狀態之間切換。在排空期間閥2還可在閉合位置與完全打開位置之間快速移動。
權利要求
1.一種浮閥，其特征在于，包括在流體進口與流體出口之間限定出流體通道的外殼；限定在所述通道中的閥座；可移動地抵靠在所述閥座上以阻擋流體通路的閥構件；以及閥構件控制裝置，其在填充時用于在第一穩定位置與第二位置之間快速切換，在所述第一穩定位置閥構件保持處于完全打開位置，在所述第二位置閥構件保持處于閉合位置。
2.如權利要求1所述的浮閥，其特征在于還包括作用于所述閥構件控制裝置的浮子。
3.如權利要求2所述的浮閥，其特征在于所述閥構件具有頭部與閥桿，頭部靠閥座上移動，閥桿自頭部延伸，且所述控制裝置作用于閥桿。
4.如權利要求3所述的浮閥，其特征在于第一彈性裝置使閥構件朝向閉合位置偏移。
5.如權利要求2所述的浮閥，其特征在于所述控制裝置用于與閥桿接合，以使閥構件保持在完全打開位置直至浮子浮升到預定液位。
6.如權利要求3所述的浮閥，其特征在于所述閥桿形成有相對較大橫截面的部分，該部分與具有相對縮減的橫截面的尾端區段相連接，在連接處形成有肩部，其中控制裝置包括可橫向移動的滑動元件，滑動元件在所述第一穩定位置接合在肩部底下。
7.如權利要求6所述的浮閥，其特征在于第二彈性裝置使滑動元件偏移至第一穩定位置。
8.如權利要求7所述的浮閥，其特征在于所述浮子用于壓在滑動元件上，根據流體充液導致液面上升的情況，將滑動元件橫向移動抵壓在第二彈性裝置上，以釋放閥桿肩部，并由此將閥構件從打開位置釋放，所述第一彈性裝置迫使其快速到達閉合位置。
9.如權利要求6、7或8所述的浮閥，其特征在于所述浮子用于壓在所述閥桿上，根據流體液面下降情況，作用與第一彈性裝置的作用力相反的力，當浮子下降到預定液面時迫使閥桿的肩部與滑動元件接合，由此使閥構件保持在完全打開位置。
10.如權利要求3所述的浮閥，其特征在于所述控制裝置設置在與外殼相接的單獨的附屬外殼中，且閥桿延伸進入其中。
11.如權利要求8所述的浮閥，其特征在于所述浮子設置有浮子臂，通過浮子臂浮子可樞軸轉動，浮子臂具有與滑動元件接合的第一致動表面。
12.如權利要求9所述的浮閥，其特征在于所述浮子設置有浮子臂，通過浮子臂浮子可樞軸轉動，浮子臂具有與所述閥桿接合的第二致動表面。
全文摘要
一種浮閥，包括在流體進口(10)與流體出口(18)之間限定出流體通道的外殼(4，6)，以及限定在所述通道中的閥座(16)，可移動地抵靠所述閥座(16)以阻擋流體通路的閥構件(24)，以及可推動閥構件控制裝置，其形式為橫向可推動的滑動元件(40)，在填充時適合于在第一穩定位置與第二穩定位置之間快速切換，在所述第一穩定位置閥構件被滑動元件(40)保持處于完全打開位置，在所述第二穩定位置閥構件(24)保持處于閉合位置。
文檔編號F16K1/00GK1469066SQ0212622
公開日2004年1月21日 申請日期2002年7月16日 優先權日2002年7月16日
發明者陳冶, 陳 冶 申請人:富斯特阿賽特斯公司