一种具有喷嘴功能和主动保护功能的容器阀的制作方法

1.本实用新型涉及气体灭火设备技术领域，具体涉及一种具有喷嘴功能和主动保护功能的容器阀。


背景技术：

2.现在社会越来越重视环保及安全等问题，使用安全、环保的灭火设备是当前社会发展的需要，而气体灭火设备(装置)选用更加清洁环保的气体灭火剂，逐渐成为广泛使用的产品。
3.容器阀也称瓶头阀，是气体灭火剂瓶组的重要部件。一般状态下，容器阀用于密封住容器内的灭火剂，当阀门开启时，灭火剂通过容器阀在规定的时间内排放，实施灭火。
4.但现有技术的容器阀，存在以下缺点：
5.现有的容器阀，属于被动保护，在防护区发生火灾时，通过烟感探测器、温感探测器同时传输电信号到控制盘内，控制盘同时发出声、光报警及灭火指令信号，灭火指令信号传输到容器阀上的电磁阀上，使电磁阀启动，电磁阀内的刺针刺破容器阀的工作膜片，装置启动，实施灭火，如果烟感探测器或温感探测器发生故障时，没有信号传输到控制盘中，就无法启动实施灭火；
6.现有的容器阀结构复杂，加工和组装成本比较高，还需要另外用金属软管连接喷嘴，部件多，成本较高；
7.现有的容器阀局部阻力损失较大，使灭火剂喷射时间延长。
8.现有的容器阀有三种启动方式，均属于被动启动。自动启动：当发生火灾时，保护区内烟感探测器、温感探测器探测到火灾后，通过电信号传输到中控室内的控制盘中，控制盘同发出声光报警及灭火指令，电信号传输到容器阀上的电磁阀，使电磁阀启动，容器阀的工作膜片被电磁阀上的刺针刺破，装置启动，实施灭火。手动启动：当发生火灾时，由烟感探测器、温感探测器探测到火灾后，通过电信号传输到中控室内的控制盘中，控制盘同发出声光报警，中控室内值班人员通过按动控制盘的灭火按钮，将电信号输到容器阀上的电磁阀，使电磁阀启动，容器阀的工作膜片被电磁阀上的刺针刺破，装置启动，实施灭火。应急启动：当发生火灾时，火灾现场有人员发现火情，打开装置箱体门，拔下电磁阀的保险卡，手动拍下电磁阀按钮，容器阀的工作膜片被电磁阀上的刺针刺破，装置启动，实施灭火。
9.鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本实用新型。


技术实现要素：

10.为解决上述技术缺陷，本实用新型提供一种具有喷嘴功能和主动保护功能的容器阀，其根据气体灭火剂的物理性能、灭火效能等特点，集容器阀与喷嘴、手动启动、应急启动、感温自动启动功能于一体。
11.本实用新型采用的技术方案在于：
12.提供一种具有喷嘴功能和主动保护功能的容器阀，其安装于灭火剂瓶上，包括：
13.一阀体，其具有纵向贯通的气道、喷嘴孔，所述喷嘴孔与所述气道相连通，所述气道的下端连通灭火剂瓶的瓶口；
14.一阀盖组件，包括一内阀盖和一外阀盖，所述外阀盖固定连接于所述气道的顶部；所述内阀盖固定连接于所述气道内，将气道分隔为感温腔和阀腔，所述感温腔位于所述阀腔上方；所述内阀盖上设有一泄压通孔，该泄压通孔位置配合设置有一密封座；
15.一感温元器件，其设置于所述感温腔内，所述感温元器件抵顶于所述外阀盖和所述密封座之间，使所述密封座密封所述泄压通孔；
16.一阀芯组件，包括一阀芯体和一弹簧，所述阀芯体可纵向滑动地设置于所述阀腔内将阀腔分隔成上阀腔和下阀腔；所述弹簧设置于所述上阀腔内，两端分别抵顶所述内阀盖和所述阀芯体；所述阀腔的内壁上设有定位凸台，所述阀芯体位于下极限位置时卡接于所述定位凸台进而限位，所述阀芯体上设有连通上、下阀腔的阻尼孔；
17.所述泄压通孔的直径大于所述阻尼孔的直径；所述阀芯体位于下极限位置时，阻断所述喷嘴孔与所述气道的连通；所述感温元器件因温度变化而改变形态或状态时，所述密封座与所述泄压通孔分离进而所述上阀腔泄压，所述阀芯体向上滑动，使所述喷嘴孔与所述下阀腔连通，喷洒灭火剂。
18.进一步地，所述外阀盖上设有螺纹孔，所述螺纹孔与一调节螺杆螺纹连接，所述感温元器件抵顶于所述调节螺杆和所述密封座之间。
19.进一步地，所述感温元器件为感温玻璃泡，或火探管，或易熔合金。
20.进一步地，所述感温腔周侧的阀壁上沿周向均匀设有多个与外部连通的导热孔，所述导热孔的直径略小于所述感温腔的高度，且各导热孔紧密相邻。
21.进一步地，所述喷嘴孔为多个，沿周向均匀设置于所述阀体上。
22.进一步地，所述感温腔、上阀腔、下阀腔由上至下顺序正对设置，各中心轴线共线。
23.进一步地，所述密封座包括一密封柱和一支撑板，所述密封柱垂直固定于所述支撑板的底面，所述密封柱用于密封所述泄压通孔，所述支撑板用于支撑所述感温元器件。
24.进一步地，所述阀芯体的外周面的上部和下部分别沿周向设有密封槽，密封槽内设有o型密封圈；所述阀芯体位于下极限位置时，两个密封槽分别位于所述喷嘴孔内端口的上、下方。
25.进一步地，阀体上设有压力反馈接口，所述压力反馈接口与气道相连通，所述阀芯体位于下极限位置时，其阻断所述压力反馈接口与所述气道的连通，所述压力反馈接口上安装压力反馈装置。
26.进一步地，阀体上设有安全阀接口、充气阀接口，所述安全阀接口和所述充气阀接口分别与气道相连通，所述阀芯体位于下极限位置时，所述安全阀接口和所述充气阀接口位于所述阀芯体的下方，所述安全阀接口、所述充气阀接口上分别安装安全阀组件、充气阀组件。
27.与现有技术比较本实用新型的有益效果在于：
28.1.本实用新型提供的容器阀上安装有感温元器件，现场发生火情后，能够主动开启容器阀，实施自动灭火，对防护区进行主动保护。容器阀上安装充气阀组件，能够充装气体灭火剂和驱动气体，并能够测量瓶组内的压力；安装安全阀组件，能够保护产品及人员的
安全；安装压力反馈装置，能够在固定式气体灭火装置启动时，传输到控制盘上，通过控制盘发出喷放报警。
29.2.本实用新型提供的容器阀采用压差式结构，密封座受力面积的大小可随意调节，从而容器阀的气道直径(容器阀通径)不受感温元器件压碎载荷的影响，进而即可用在较大容积的固定式气体灭火装置中，也可用在较小体积的气体灭火设备(装置)中。
30.3.本实用新型提供的容器阀可配合烟感探测器、温感探测器使用，在不具备安装探测器的保护区时，也可单独使用。
31.4.本实用新型提供的容器阀的导热孔面积大，进而感温自动启动更加灵敏。
32.5.本实用新型提供的容器阀结构简单，加工工艺无需铸造，节约成本。
33.6.本实用新型提供的容器阀启动后阀芯不遮挡喷嘴孔，不会影响喷放时灭火剂的流量。
34.7.本实用新型提供的容器阀结构紧凑，不容易泄漏，体积小功能全，能够满足固定式气体灭火装置的使用要求。
35.8.安装有本实用新型容器阀的气体灭火装置，可单独放置在保护区中，不用安装箱体，省时省力，也更加节省成本；发生火灾时，现场人员可通过坚硬物体将感温元器件打破或使之形变，紧急启动容器阀，使固定式气体灭火装置工作，喷放气体灭火剂实施灭火。而传统的固定式气体灭火装置，还需要打开箱体门，才能实现应急启动。
附图说明
36.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1示出了本实用新型的实施方式的容器阀的结构剖视图；
38.图2是图1中a
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a向的剖视图；
39.图3示出了本实用新型的实施方式的容器阀处于封闭状态的示意图；
40.图4示出了本实用新型的实施方式的容器阀处于开启状态的示意图。
具体实施方式
41.以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
42.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元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实用新型的限制。
43.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解
上述术语在本实用新型中的具体含义。
44.在本实用新型中，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小于第二特征。
45.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“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、结构、材料或者特点包含于本实用新型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、结构、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。
46.本实用新型专利的设计思路在于根据气体灭火剂的物理性能、灭火效能等特点，设计了集容器阀与喷嘴、手动启动、应急启动、感温自动启动功能于一体的具有喷嘴功能和主动保护功能的容器阀。容器阀上安装有感温元器件，现场发生火情后，能够主动开启容器阀，实施自动灭火，对防护区进行主动保护。容器阀上预留充气阀组件，能够充装气体灭火剂和驱动气体，并能够测量瓶组内的压力；预留安全阀组件，能够保护产品及人员的安全；预留信号反馈装置接口，能够在固定式气体灭火装置启动时，传输到控制盘上，通过控制盘发出喷放报警。并且在阀体上设有喷嘴孔，集喷嘴功能为一体。
47.如图1
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图4所示，在本实施例中，容器阀安装于充装气体灭火剂的容器(灭火剂贮存钢瓶)瓶口处，用于储存和释放气体灭火剂，容器阀是储存容器上的重要部件。包括阀体1、阀盖组件、感温元器件5、阀芯组件2。阀体1内具有纵向贯通的气道。气道的下端口具有螺纹，用于连接灭火剂容器的瓶口。阀体1上设有喷嘴孔11，喷嘴孔11连通气道和阀体外部。
48.阀盖组件包括内阀盖3和外阀盖7，外阀盖7与阀体1的气道的上端口螺纹连接，从而密封所述气道的上端口。内阀盖3固定连接于气道内，内阀盖3与气道内壁螺纹连接，内阀盖3的外周设有密封槽和密封圈。内阀盖3和外阀盖7之间的气道部分形成感温腔100，内阀盖3下端的气道部分形成阀腔200。内阀盖3上设有泄压通孔31，泄压通孔31位置配合设置有密封座4。感温元器件5设置于感温腔100内，感温元器件5抵顶于外阀盖7和密封座4之间，使密封座4密封泄压通孔31，进而内阀盖3使感温腔100和阀腔200之间完全密封隔离。感温元器件5能够在温度到达一特定温度以上时爆裂破碎或变形或熔融。可以理解的，感温元器件5限制了密封座4的位置，如果感温元器件5破碎或变形或熔融，则密封座4不再受此限制。
49.阀芯组件2包括阀芯体22和弹簧21，阀芯体22设置于阀腔200内，阀芯体22的周侧与阀腔200的内壁接触，且阀芯体22沿阀腔200纵向滑动。阀芯体22的周侧与阀腔200的内壁之间形成密封结构。进而阀芯体22将阀腔200分隔成上阀腔210和下阀腔220。弹簧21设置于上阀腔210内，两端分别抵顶内阀盖3和阀芯体22。阀腔200中部有一变径处，该处向下直径变小，相应的该处位置形成了定位凸台。阀芯体22的外周也相应的具有一变径处，该处向下直径变小，相应的该处位置形成了与定位凸台相配合的卡接面，卡接面与定位凸台接触后则阀芯体22不能再向下滑动，换而言之，限定了阀芯体22的下极限位置，此时，阀芯体22只
能向上滑动。阀芯体22上设有连通上、下阀腔210、220的阻尼孔25。阻尼孔25的直径小于泄压通孔31的直径。阀芯体22位于下极限位置时，阻断喷嘴孔11与气道的连通。
50.可以理解的，如图3、图4所示，容器阀采用压差式结构，阀芯体22中设置有阻尼孔25，将上、下阀腔210、220灭火剂的压力均衡，上阀腔210的压力被密封座4密封。感温元器件5对密封座4的支撑力，将密封座4压紧在内阀盖3上以密封泄压通孔31，进而密封上阀腔210的上端口，以密封灭火剂。灭火剂喷放过程如下：一旦感温元器件5随着温度的提高达到爆破或变形或熔融值时，感温元器件5对密封座4的支撑力消失，密封座4被推起，由于，阻尼孔25的直径小于泄压通孔31的直径，此时上阀腔210内的压力的排放速度大于阀芯体22的阻尼孔25给上阀腔210压力的补给速度，迅速将压力释放排空。下阀腔220压力过大阀芯体22被顶起，灭火剂从阀体1的喷嘴孔11出喷放，容器阀启动，灭火剂通过容器阀上的喷嘴孔11，喷射灭火剂。
51.感温元器件5的最大压碎载荷一般都在2000n左右，如果要保持感温元器件5对密封座4的支撑力，就必须使感温元器件5的受力小于其压碎载荷。因为上、下阀腔210、220的压力处于均衡状态，灭火剂对阀芯体22的压强也处于均衡状态。上、下阀腔210、220的灭火剂压力相同，因此可计算出灭火剂对密封座4的压力和压强。根据压强公式f＝p.s(p为压强，f为端面承受压力，s为受力面积)可知，如压强过大，可减小密封座4的受力面积，即泄压通孔31的直径。密封座4的受力面积可随意调节，只需要泄压通孔31比阻尼孔25大，即可满足容器阀的使用要求。一般的，固定式气体灭火装置所使用的钢瓶，按国标要求的喷放时间要求，计算出喷放所需的灭火剂流量，满足喷放时的流量值，容器阀的通径最低不能低于dn32，容积大的钢瓶所用容器阀的通径甚至不能低于dn40。p＝f/s，如果假设f＝2000n，容器阀的通径为40，泄压通孔31的直径为6，则p＝2000/(6/2)2*3.14≈70mpa。远远大于通径dn40的容器阀的最大工作压强，也就意味着采用本方案的容器阀，不会对容器阀的通径造成限制，即可用于容积很大的钢瓶。
52.在一优选的实施例中，外阀盖7上设有螺纹孔，螺纹孔与一调节螺杆6螺纹连接，感温元器件6抵顶于调节螺杆6和密封座4之间。更具体的，螺纹孔是通孔，调节螺杆6的杆体61上端面设有与螺丝刀等工具配合的旋拧槽，杆体61下端面设有一凹槽，该凹槽内设有尼龙垫62，感温元器件6抵顶于尼龙垫62上。需要说明的是，使用工具转动调节螺杆6即可调节其轴向位置，进而可适应不同规格的感温元器件5，并可精准的调节施加在感温元器件5上的压紧力，尼龙垫62与感温元器件5柔性接触，利于感温元器件5的定位和保护。感温元器件5可以但不限于选用感温玻璃泡，或火探管，或易熔合金。密封座4包括密封柱和支撑板，密封柱垂直固定于支撑板的底面，密封柱与泄压通孔31相配合用于密封泄压通孔31，密封柱上设有密封槽，密封槽内安装有密封圈，利用密封圈密封泄压通孔31，支撑板用于支撑感温元器件5，支撑板上设有弧形槽，用于定位感温元器件5。感温腔100周侧的阀壁上沿周向均匀设有多个与外部连通的导热孔12，导热孔12的直径略小于感温腔100的高度，且各导热孔12紧密相邻，可以理解的，该结构布置使导热孔面积很大，使感温元器件5更及时的感应阀体外部空气温度，进而感温自动启动更加灵敏，同时，导热孔的孔径很大，发生火灾时，便于现场人员通过坚硬物体将感温元器件打破或变形，紧急启动容器阀，使固定式气体灭火装置工作，喷放气体灭火剂实施灭火。
53.喷嘴孔11为多个，沿周向均匀设置于阀体1上，优选的，喷嘴孔11的中心线倾斜向
上设置。阀芯体22的外周面的上部和下部分别沿周向设有密封槽23、24，密封槽内设有o型密封圈。阀芯体22位于下极限位置时，两个密封槽23、24分别位于喷嘴孔11内端口的上、下方，以确保在封闭状态，阀芯体22能够完全阻断喷嘴孔11与气道的连通。感温腔100、上阀腔210、下阀腔220由上至下顺序正对设置，各中心轴线共线。
54.装配过程为，将o型密封圈分别装入阀芯体22上的相应的密封槽23、24里，并均匀涂抹润滑硅脂，将组装好的阀芯体22放入阀体1的阀腔200内，并将其压到底(定位凸台处)，即下极限位置，然后放入弹簧21。将密封圈装入内阀盖3的密封槽里，涂抹润滑硅脂，将其拧入阀体1的阀腔200的相应螺纹处，拧紧。将密封圈装入密封座4的密封槽里，涂抹润滑硅脂，将其放入内阀盖3的泄压通孔31中。将外阀盖7拧入阀体1的相应螺纹孔中，拧紧。将尼龙垫62安装入调节螺杆6的杆体61下端面的凹槽内，并将组装好的调节螺杆组件6拧入外阀盖7的螺纹孔中，此时将感温元器件5圆头处放在密封座4的圆弧槽处，通过拧动调节螺杆组件6，将感温元器件5将密封座4压实。容器阀结构简单，安装方便，加工工艺无需铸造，节约成本。
55.如图1、图2所示，在一更具体的实施例中，阀体1上设有安全阀接口、充气阀接口、压力反馈接口，安全阀接口、充气阀接口、压力反馈接口分别与气道相连通，阀芯体位于下极限位置时，安全阀接口、充气阀接口位于阀芯体的下方，安全阀接口、充气阀接口上分别安装安全阀组件9、充气阀组件8。阀芯体位于下极限位置时，其阻断压力反馈接口与气道的连通，压力反馈接口上安装压力反馈装置10。安装时，依次将垫片81、充气阀体82放入阀体1圆柱面的相应孔位，拧紧充气阀体82，并将o型圈83安装在充气阀芯的槽内，用锁母85将其锁紧在充气阀体82上，最后将压力表垫86放入充气阀芯84的螺纹孔中。将紫铜垫94、安全膜片93、膜片压环92、安全阀体91依次装如阀体1圆柱面的相应孔中，最后将安全阀体91拧紧，安全阀组件9不得泄漏。将压力反馈装置10安装在阀体1圆柱面的相应孔位，拧紧。将组装完成的容器阀拧入灭火剂贮存钢瓶的螺纹处，拧紧不泄漏，并做气密检查，气密检查合格后方可充装灭火剂。将灭火剂或驱动气体通过金属软管与容器阀的充气组件8的充气阀芯84相连接，松开充气阀组件8的锁母85，打开灭火剂或驱动气体阀门，向灭火剂贮存容器内充装灭火剂或驱动气体。充装到额定压力后，拧紧充气阀组件8上的锁母85，拆除金属软管，检查灭火剂贮存容器的气密性，合格后方可安装使用。
56.需要说明的是，下阀腔220内灭火剂对阀芯体22的力和上阀腔210内灭火剂对阀芯体22的力f相同，又有弹簧21对阀芯体22有一向下的弹力，上阀腔210的力之和大于下阀腔220的力f，因此阀芯体22被固定在阀体1的定位凸台处，用以密封上下阀腔的灭火剂不从阀体1上的喷嘴孔11处喷射。上阀腔210内灭火剂对密封座4的力小于感温元器件5对密封座4的支撑力，因此密封座4被固定在内阀盖3的泄压通孔31中，用以密封上阀腔210。当固定式气体灭火装置进行气体灭火剂充装时，缓慢充装的气体灭火剂和驱动气体的压力通过阀芯体22上的阻尼孔25，向上阀腔210流动，此时上阀腔210的压力被感温元器件5和密封座4密封在上阀腔210内，上下阀腔达到压力均衡。上阀腔中还有弹簧21对阀芯体22产生的向下的弹力，因此上阀腔的压力稍大于下阀腔的压力。而感温元器件5压在密封座4上，对密封座4有一个向下的支撑力。
57.本实用新型的容器阀有两种启动方式：
58.主动启动：当保护区遇到火灾时，保护区内的温度急剧上升，当温度达到感温元器
件5的设定值时，感温元器件5主动开启容器阀，此时灭火剂贮存钢瓶内的气体灭火剂在驱动气体的推动下开，将灭火剂从阀体1上的喷嘴孔11喷放，实施灭火。
59.被动启动：当保护区发生火灾时，现场人员通过敲击感温元器件5，开启容器阀，此时灭火剂贮存钢瓶内的气体灭火剂在驱动气体的推动下开，将灭火剂从阀体1上的喷嘴孔11喷放，实施灭火。
60.以上仅为本实用新型的较佳实施例，对本实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本实用新型中各部件的结构和连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。