技术领域
[0001] 本发明涉及减压阀的技术领域,具体而言涉及一种防止冷凝结冰的减压阀。
相关背景技术
[0002] 减压阀是一种能够实现气体压力调节的元件,其大致原理为通过改变气体流速或气体动能,造成不同的气体压力损失,从而达到减压的目的。减压阀能够确保原本储存在气瓶内的高压气体经多级减压后再排出给使用人员,能够有效防止过高的压力对使用人员造成伤害。
[0003] 如公开号为CN116816984A的“一种减压阀结构”所示,该减压阀的主要结构包括具有阀腔的阀体和位于阀腔内的阀芯,阀体设有进气口和出气口,阀芯位于阀腔内并用于实现对减压腔内的气体的减压。在该方案中,由进气口进入阀腔的气流经第一外腔、外阀芯的进气孔、分流孔后流至第二外腔实现减压调节,然而在实际使用过程中发现,由进气孔经分流孔进入第二外腔的气体在进入第二外腔的瞬间气压将突然下降,导致分流孔与第二外腔的交界位置经常出现气体因突然降温而冷凝结冰的问题,影响阀芯的正常运作。
具体实施方式
[0019] 在本领域技术人员应当理解的是,下列实施方式仅仅用于解释本申请实施例的技术原理,并非旨在限制本申请实施例的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整,以便适应具体的应用场合。
[0020] 在下列实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
[0021] 在本申请实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度大于第二特征。
[0022] 下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细说明。
[0023] 请参阅图1‑图4,本发明的实施例提供的一种防止冷凝结冰的减压阀,包括阀体1和阀芯2,阀体1设有位于前侧的进气孔道11、位于后侧的出气孔道12和位于中部的阀腔13,阀芯2可沿前后方向移动调节地设置于阀腔13内,进气孔道11贯通至阀腔13的前侧,阀芯2的前端设有对应于进气孔道11的堵头21,阀芯2的前部为第一芯段22且后部为第二芯段23,阀腔13的前侧与第一芯段22之间围合成第一内腔131,且第一芯段22前端的外周壁与阀腔13的内周壁之间留有间距;阀腔13的后侧与第二芯段23之间围合成第二内腔132,且第二芯段23后端的外周壁与阀腔13的内周壁之间留有间距;阀腔13内还设有作用于阀芯2并施加向后推力的弹簧3,阀芯2设有过流孔24、减压孔25、贯通至第一芯段22前端的外周壁的进气孔26和贯通至第二芯段23后端的外周壁的调压孔27,过流孔24的前端连通至进气孔26且后端连通至调压孔27,调压孔27的孔径大于进气孔26的孔径,减压孔25的前端连通至过流孔
24且后端贯通至阀芯2后侧,阀芯2后侧朝向出气孔道12设置。
[0024] 当进气孔道11向阀腔13前侧供气时,气体经进气孔26进入过流孔24,此时第一内腔131的一部分气体将从进气孔26经过过流孔24后流向减压孔25再流向出气孔道12,另一部分气体则将从进气孔26经过过流孔24和调压孔27而流入第二内腔132,使得第二内腔132内气压持续前升,阀芯2将受到第二内腔132的气体施加的向前推力;当阀芯2受到的向后的气体推力加上弹簧3的弹性推力之和等于阀芯2受到的向前的气体推力时,阀芯2达到受力平衡的稳定状态,此时堵头21与进气孔道11的间距保持稳定,出气孔道12即输出稳定的减压后的气体;
[0025] 而当进气孔道11流入第一内腔131的气压增大时,阀芯2受到的向后的气体推力将增大,导致阀芯2将向后移动,此时第二内腔132内气体因压缩而气压上升,使得阀芯2快速地重新达到受力平衡状态;当进气孔道11流入第一内腔131的气压减小时,阀芯2受到的向后的气体推力将减小,导致阀芯2将向前移动,此时第二内腔132内气体因膨胀而气压下降,使得阀芯2快速地重新达到受力平衡状态;
[0026] 上述方案通过对阀芯2的进气孔26、过流孔24和调压孔27的孔径进行设计,由于调压孔27的孔径大于进气孔26的孔径,因此从第一内腔131进入进气孔26的气体在从进气孔26经过过流孔24流向调压孔27的时候就能实现初步的气体降压,进而缓解气体从调压孔27进入第二内腔132时的气压下降幅度,改善了调压孔27与第二内腔132的交界位置经常出现气体因突然减压而降温导致冷凝结冰的问题。
[0027] 结合图2和图4所示,在本实施例中,过流孔24的前部为第一孔道241且第一孔道241与阀芯2的轴线重合,过流孔24的中部为多个沿阀芯2径向延伸的第二孔道242且多个第二孔道242围绕阀芯2的轴线呈均匀间隔分布,过流孔24的后部为多个平行于阀芯2轴向的第三孔道243且多个第三孔道243围绕阀芯2的轴线呈均匀间隔分布,第二孔道242和第三孔道243逐个对应,第二孔道242的靠内侧均连通至第一孔道241且靠外侧分别连通至相应的第三孔道243。关于进气孔26、第一孔道241、第二孔道242、第三孔道243和调压孔27的孔径,可以设置为第一孔道241的孔径大于进气孔26的孔径,或第二孔道242的孔径大于第一孔道
241的孔径,或第三孔道243的孔径小于调压孔27的孔径。第一孔道241的孔径大于进气孔26的孔径,则气体从进气孔26流入第一孔道241时即可实现降压;第二孔道242的孔径大于第一孔道241的孔径,且第二孔道242为多个,则气体从第一孔道241流入第二孔道242时即可实现降压;第三孔道243的孔径小于调压孔27的孔径,则气体从第三孔道243流入调压孔27时即可实现降压。而在本实施例中,第一孔道241的孔径大于进气孔26的孔径,且第二孔道
242的孔径大于第一孔道241的孔径,且第三孔道243的孔径小于调压孔27的孔径,从而在气体从第一内腔131经进气孔26、过流孔24和调压孔27流向第二内腔132的过程中可以多次降压。
[0028] 进一步的,进气孔26为多个且围绕阀芯2的轴线呈均匀间隔分布,进气孔26均沿第一芯段22的径向向内延伸直至连通至第一孔道241;调压孔27为多个且围绕阀芯2的轴线呈均匀间隔分布,调压孔27与第三孔道243逐个对应并连通,从而在第一内腔131的气体流入进气孔26,或者气体从调压孔27流至第二内腔132的过程中阀芯2的受力情况平衡稳定。
[0029] 结合图3所示,在本实施例中,第一孔道241的后端与减压孔25的前端相连通,减压孔25内设有内芯4和内弹簧5,内芯4可沿前后方向移动调节地设置于减压孔25内,内芯4的前侧设有对应于第一孔道241的后端的内堵头41,内芯4的前部为第一芯体42且后部沿周向设有环形凸台43,减压孔25的前侧与第一芯体42之间围合成第三内腔251,且第一芯体42前端的外周壁与减压孔25的内周壁之间留有间距;环形凸台43滑动配合于减压孔25的中部并相互密封,减压孔25的中部位于环形凸台43的前侧的内周壁设有凸起的第一阶梯面252,内弹簧5套接于内芯4的中部,内弹簧5的前端抵接至第一阶梯面252且后端抵接至环形凸台43从而向内芯4提供向后推力,减压孔25的中部位于环形凸台43的后侧的内周壁设有凸起的第二阶梯面253,第二阶梯面253用于供环形凸台43的后侧面抵接;内芯4设有内流孔44,内流孔44的前端贯通至第一芯体42前端的外周壁,内流孔44的后端贯通至内芯4的后侧面并与减压孔25的后部相连通。当气体从第一孔道241流入第三内腔251后,气体经内流孔44流至减压孔25的后部,其中第三内腔251向内芯4施加向后的气体推力,减压孔25的后部向内芯4施加向前的气体推力,当内芯4受到的向后的气体推力和内弹簧5的弹性推力之和等于内芯4受到的向前的气体推力时,内芯4达到稳定状态。而当第三内腔251的气压增大时,内芯4受到的向后的气体推力将增大,导致内芯4将向后移动,此时减压孔25的后部气压上升,使得内芯4快速地重新达到受力平衡状态;当第三内腔251的气压减小时,内芯4受到的向后的气体推力将减小,导致内芯4将向前移动,此时减压孔25的后部气压下降,使得内芯4快速地重新达到受力平衡状态。
[0030] 在本实施例中,阀芯2中部的外周壁沿周向设有环形的容纳槽28,阀腔13位于容纳槽28的前侧的内周壁设有凸起的第三阶梯面133,弹簧3套接于阀芯2的中部且位于容纳槽28内,弹簧3的前端抵接至第三阶梯面133且后端抵接至容纳槽28的后侧槽壁,从而使得整体结构紧凑,且弹簧3能够稳定地向阀芯2施加向后推力。
[0031] 在本实施例中,阀腔13的内周壁对应于容纳槽28的位置设有贯通至阀体1外部的通气孔14,从而使得阀腔13内对应于容纳槽28的位置的气体能够和外界交换,避免阀腔13内外温差过大影响阀芯2正常运行的问题。
[0032] 在本实施例中,第一芯段22的后端沿周向设有第一凸环221,第一凸环221的前侧套设有第一密封圈222且第一密封圈222抵接至阀腔13内周壁,第二芯段23的前端沿周向设有第二凸环231,第二凸环231的后侧套设有第二密封圈232且第二密封圈232抵接至阀腔13内周壁,第一凸环221和第一密封圈222用于确保第一内腔131的密封性,第二凸环231和第二密封圈232用于确保第二内腔132的密封性
[0033] 需要说明的是,在本申请的描述中,术语“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或构件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制;所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
[0034] 在本申请的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“在本实施例中”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、机构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、机构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0035] 以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。