CN100545056C - 具有安全功能的气雾剂阀门 - Google Patents

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Abstract

一种具有安全功能的气雾剂阀门,在封口杯的底面上开设有一个小孔和一个大孔,所述大孔位于小孔中心与封口杯轴线之间的最短连线上,且大孔的面积远大于小孔的面积;在所述封口杯下方的阀体上套装薄壁弹性垫圈,该薄壁弹性垫圈的盘面与封口杯的底面贴合,并将所述小孔及大孔的底部遮盖。本发明具有构思巧妙、结构简单、性能可靠、附加成本很低等特点,在现有的各类气雾剂阀门上均可实现,适合于各类气雾剂产品。本发明兼具溢流阀的功能,可以使气雾罐内的压力保持在一定范围内,超过这个范围能自动减压,从而起到安全防爆的作用,装有这种气雾剂阀门的气雾罐异常情况下突然高温或就是扔在火焰中也不会发生爆炸。

Description

具有安全功能的气雾剂阀门
技术领域
本发明涉及一种气雾剂阀门,尤其涉及能够自动减压的具有安全功能的气雾剂阀门。
背景技术
据统计,目前全世界每年生产的各类气雾剂产品超过100亿罐,国内各类气雾剂产品用量早已超过5亿罐。气雾剂在发达国家已成为一个相对完善的工业体系,气雾剂工业在中国也日趋成熟,应用范围越来越广,气雾剂已渗透到日常生活中的各个角落。
气雾剂是压力包装产品,功能料剂多为有机溶剂。在全球环境保护诉求的推动下,CFC(氟里昂)抛射剂已遭禁用,抛射剂目前可以采用的多是可燃气体,所以气雾剂产品是一个易燃易爆的危险品。气雾罐耐压能力国家标准为1.5Mpa,现气雾罐耐压能力最高的为1.8Mpa,气雾剂在常温下罐内压力较低,一般在0.8Mpa以内,气雾剂罐内的压力随温度变化而变化,气雾剂最高允许压力不超过1.2Mpa。当环境温度升高时,气雾剂罐内的压力会急剧升高,罐内允许温度最高为55℃,超过这个温度就可能导致气雾剂罐内的压力超过耐压极限,严重时会导致气雾罐爆炸。
由于存放及使用环境各种各样,气雾剂产品处于一个环境温度较高的地方时就有可能发生爆炸,并导致危险产生。特别是现在很多气雾剂产品长期置于车内,还有一些本身就是随车产品,在夏天车箱内温度有时会很高,甚至会超过气雾罐的安全存放温度,因气雾罐爆炸伤人的事件时有发生。若将气雾罐长时间直接放置在阳光下爆晒则更加危险,发生爆炸的可能性更大。
传统的气雾剂产品主要是由装料剂的气雾罐和开启/关闭阀门的促动器及外包装组成。气雾罐由罐体与气雾剂阀门组成一个可承受一定压力的密闭容器,气雾剂阀门可分为雄阀和雌阀两种,雄阀带阀杆,雌阀带阀杆座,两者的其余结构基本相同,其中雄阀由阀杆、阀体、弹簧、内密封圈、封口杯、薄壁弹性垫圈、引液管和外密封圈等部件构成,封口杯也有叫气雾剂阀门固定盖的,其工作原理是将配制的功能料剂与压缩液化气体注入气雾罐中,用阀门进行密封。使用时按下促动器,气雾剂阀门开启,罐内功能料剂在压缩液化气体抛射剂压力的作用下通过吸管向上压送到阀体内,然后通过阀杆计量孔进入阀杆芯孔,再压送到促动器后由喷嘴按预设形态喷出,功能料剂随急剧汽化的抛射剂形成雾滴或泡沫喷出,实现人们的预期目的。排出料剂后气雾剂罐内减少的体积由液化气体不断汽化补充,直到功能料剂全部喷完为止。
近年来袋式阀双室气雾剂产品在国内逐渐兴起,双室气雾剂产品是指抛射剂与料剂分别装于同一包装容器内两个互相隔离的单元中,国内称为分隔式压力包装气雾剂,也有译作二元包装气雾剂。袋式阀双室气雾剂产品的阀体引液口处与塑料或铝塑复层软袋相连,袋内装料剂,袋与罐之间注入抛射剂气体;使用时软袋中的料剂在抛射剂气体的压力下按预定形式喷放出。双室气雾剂产品相对普通气雾剂有不可比拟的优点:如任意方向使用,抛射剂不外排,功能料剂不与罐体直接接触就不会氧化腐蚀罐体内壁,功能料剂残留少,可以采用空气作抛射剂,安全环保,适用范围广等。所以近年备受推崇,新产品不断涌出。虽然抛射剂不外排对使用者带来很大的好处,但抛射剂永存罐内也有安全隐患,这种气雾剂产品用完废弃后,废弃气雾罐所处的环境更加不好预测,由于气雾罐内残留有高压气体,在异常环境下就有可能产生爆炸。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种能自动降压的具有安全功能的气雾剂阀门。
本发明的技术方案如下:一种具有安全功能的气雾剂阀门,包括阀体和封口杯,其中封口杯内腔的中部具有一个中空的环形小凸台,该环形小凸台的腰部轧制挤压变形,将阀体卡紧,其关键在于:在所述封口杯的底面上开设有一个小孔和一个大孔,所述大孔位于小孔中心与封口杯轴线之间的最短连线上,且大孔的面积为小孔面积的50至100倍;在所述封口杯下方的阀体上套装薄壁弹性垫圈,该薄壁弹性垫圈的盘面与封口杯的底面贴合,并将所述小孔及大孔的底部遮盖。
本发明通过在封口杯上开设一大一小两个通气孔,并在阀体上增加一个弹性回复性能较好的薄壁弹性垫圈将两通气孔的底部完全遮盖,这样将本发明所述的气雾剂阀门装到气雾罐上进行封阀注气后,薄壁弹性垫圈在气雾罐内压力与外界压力产生的压差作用下,其盘面受压迫而紧贴于封口杯底面,自动将两个通气孔密封堵住。正常情况下,按不同的气雾剂产品及罐体的耐压等级,气雾罐内都事先有一个确定的压力,薄壁弹性垫圈位于大孔处的部位在罐内压力作用下产生一定变形,向大孔内收缩,并使薄壁弹性垫圈位于密封小孔处的部位向小孔内也产生局部收缩量;当罐内压力超过设定值范围后,薄壁弹性垫圈位于大孔处的变形收缩量增加,使小孔与对应部分的薄壁弹性垫圈的边沿出现间隙,让罐内高压气体向外泄漏减压;当罐内减压到一定程度后,薄壁弹性垫圈位于大孔处的变形又回复,小孔与薄壁弹性垫圈边沿之间的间隙消除,气雾罐就再度密封,并可正常使用;当气雾罐处于一个异常环境导致罐内的压力急剧升高时,薄壁弹性垫圈位于大孔处的部位进一步变形收缩,首先打开小孔排泄高压气体,若小孔泄压不足,气雾罐内压力继续升高,则薄壁弹性垫圈位于大孔处的收缩量继续增加,直至拉动薄壁弹性垫圈对应的边沿从大孔中向上伸出,这样大孔将高压气体急剧排空,达到自动减压、安全防爆的目的。
本发明中,大孔的面积至少为小孔面积的50-100倍,以便于让薄壁弹性垫圈在罐内压力作用下膨胀外凸,拉动盖住小孔处的部位向内收缩。薄壁弹性垫圈采用强度较好的工程塑料制作,也可用橡胶类材料,还可使用金属材料,薄壁弹性垫圈的材质及盘面厚度主要是根据气雾剂的品种及罐体耐压能力来确定,所用材料弹性回复性能一定要好,在气雾罐内要有很高的抗溶解性,并且溶涨变形小、不渗透罐装物,保证在罐内能长期保持机械性能稳定。这种气雾阀用于袋式阀双室气雾剂,同时还可以利用封口杯上的大孔和小孔来作为抛射剂的充气口,采用较为简便的罐顶注气,并可以根据需要选择先灌料液后注高压气体,或者先注高压气体后灌料液,既方便又快捷,另外并可利用封口杯上的大孔和小孔还可以主动排放掉废弃气雾罐内残留的高压气体,以进一步增强安全性能。
为了便于加工,并达到更好的自动减压性能,上述封口杯底面上的小孔为圆形,大孔为扇形,且扇形的中心位于所述封口杯的轴线上。大孔的形状不限于扇形,只要能便于让薄壁弹性垫圈在罐内压力作用下膨胀外凸,拉动盖住小孔处的部位向内收缩,让小孔在罐内压力超过设定压力后能露出间隙排泄高压气体均可。两孔的具体形状、位置及大小由所用气雾剂产品种类和罐内压力决定,根据不同的气雾剂产品及不同的罐内压力,两孔的具体形状、位置及大小应与薄壁弹性垫圈的材质和厚度相匹配,使罐内压力保持在设定范围内。
上述薄壁弹性垫圈与阀体之间通过紧涨过盈配合并定位,为了保证薄壁弹性垫圈与阀体之间连接更可靠,还可在两者的接触部位涂覆粘胶,这样能有效防止气雾阀与罐体装配时因薄壁弹性垫圈脱落移位而造成的失效。同样地,薄壁弹性垫圈的固定方式也可以为:在阀体外壁加工一个环形凸台,由环形凸台对薄壁弹性垫圈定位;或者,还可在装配后于薄壁弹性垫圈的下方加套一个橡皮圈,由橡皮圈来固定薄壁弹性垫圈。
有益效果:本发明具有构思巧妙、结构简单、性能可靠、附加成本很低等特点,在现有的各类气雾剂阀门上均可实现,适合于各类气雾剂产品。本发明兼具溢流阀的功能,可以使气雾罐内的压力保持在一定范围内,超过这个范围能自动减压,从而起到安全防爆的作用。装有这种气雾剂阀门的气雾罐异常情况下突然高温或就是扔在火焰中也不会发生爆炸。本发明对袋式阀双室气雾剂产品尤其有利,不仅可以起到一个安全阀的作用,还可利用封口杯上的通气孔来作为抛射剂的充气口,采用较为简便的罐顶注气,这种注气法可实现先灌料液后注高压气体。当袋式阀双室气雾剂产品用完废弃后,可以掀开气雾剂产品的促动器,用外物从封口杯大孔处顶开薄壁弹性垫圈,主动排掉废弃气雾罐内残留的高压气体,从而消除了安全隐患。
附图说明
图1为本发明中薄壁弹性垫圈未装配到位时的示意图。
图2为本发明的立体图。
图3为本发明装配到气雾罐上的结构示意图。
图4为图3中的A部放大图,也是气雾罐注气前本发明的状态示意图。
图5为本发明装到气雾罐上进行封阀注气后的状态示意图。
图6为气雾罐内压力超过设定值范围后,本发明的状态示意图。
图7为气雾罐内压力急剧升高时,本发明的状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
由于气雾剂阀门可分为雄阀和雌阀两种,雄阀带阀杆,雌阀带阀杆座,两者的其余结构基本相同,本实施例仅以雄阀结构加以说明。
如图1、图2和图3所示,本发明由阀杆1、阀体2、弹簧3、内密封圈4、封口杯5、薄壁弹性垫圈6、引液管7和外密封圈8等部件构成。其中封口杯5杯壁的上部向外卷边,且卷边处安装外密封圈8,以便于与气雾罐9的上端口连接并密封。在封口杯5内腔的中部形成有一个中空的环形小凸台5c,阀体2的上部由下往上伸入该环形小凸台5c中,并且环形小凸台5c腰部的壁朝着其轴线方向轧制挤压变形,将阀体2上端的外壁卡紧。阀杆1的下端从上往下伸入阀体2的内腔中,由阀体2内腔下部设置的弹簧3支撑,阀杆1的上端从环形小凸台5c顶面的过孔中伸出。在阀杆1的上部沿其轴线方向开设芯孔1a,该芯孔1a的底端通过径向上开设的计量孔1b能与阀体2的内腔相通。在环形小凸台5c顶部的内壁与阀体2之间设置内密封圈4,初始时该内密封圈4将计量孔1b遮挡,使计量孔1b与阀体2的内腔之间不相通。所述引液管7为塑料软管,其上端扩口后套装在阀体2下端的进液嘴上,引液管7的内孔通过进液嘴与阀体2的内腔相通。
从图1、图2和图3和图4中可知,在封口杯5的底面上开设有一个小孔5a和一个大孔5b,其中大孔5b位于小孔5a中心与封口杯5轴线之间的最短连线上,且大孔5b的面积远大于小孔5a的面积。所述薄壁弹性垫圈6位于封口杯5的下方,薄壁弹性垫圈6套装在阀体2上,两者通过紧涨过盈配合,还可在两者的接触部位涂覆粘胶增强固定效果。所述薄壁弹性垫圈6的盘面与封口杯5的底面贴合,将封口杯5上小孔5a及大孔5b的底部遮盖,并且小孔5a正对薄壁弹性垫圈6的部位靠近薄壁弹性垫圈6的外边沿。
从图1、图2和图3中进一步可知,小孔5a可以为圆形、椭圆形、方形或其它适合的形状,本实施例中小孔5a为圆孔,小孔5a的面积视气雾剂产品的规格而定,要求是不易被罐装料剂封堵,一般约大于计量孔1b,但要便于加工制作。大孔5b的面积至少为小孔5a面积的50-100倍,大孔5b的形状可以为扇形、矩形、椭圆形或其它适合的形状,只要能便于让薄壁弹性垫圈6位于大孔5b处的部位在罐内压力作用下膨胀外凸,拉动盖住小孔5a处的部位向内收缩,让小孔5a在罐内压力超过设定压力后能露出间隙排泄高压气体均可。
本发明是这样工作的:
将本发明所述的气雾剂阀门装到气雾罐9上,靠外密封圈8密封,气雾罐9注气前,薄壁弹性垫圈6处于自然状态,其盘面将两通气孔5a、5b的底部完全遮盖(见图4);气雾罐9进行封阀注气后,由于气雾罐9内的压力是按气雾剂产品的类型事先设定的,一般在0.8Mpa以内,在气雾罐内压力与外界压力产生的压差作用下压迫薄壁弹性垫圈6,使其盘面紧贴于封口杯5底面,自动将两个通气孔5a、5b密封堵住,此时薄壁弹性垫圈6位于大孔5b处的部位在罐内压力作用下产生一定变形,向大孔5b内收缩,形成凸起,并使薄壁弹性垫圈6位于密封小孔5a处的部位向小孔5a内也产生局部变形量(见图5),薄壁弹性垫圈6在两孔处所受压力分别为两孔面积与罐内压强的乘积,由于大孔5b比小孔5a的面积大很多,因此薄壁弹性垫圈6在大孔5b处的部位所受压力比其在小孔5a处的部位所受压力大很多,所以薄壁弹性垫圈6位于大孔5b处的膨胀变形比薄壁弹性垫圈6位于小孔5a处的膨胀变形大很多,薄壁弹性垫圈6在大孔5b处的膨张变形拉动其在小孔5a处的部位往内(即朝着薄壁弹性垫圈6中心的方向)收缩;当罐内压力超过设定值范围后,薄壁弹性垫圈6位于大孔5b处的变形收缩量增加,薄壁弹性垫圈6在大孔5b处的膨张变形引起其在小孔5a处的部位往内收缩后不能完全掩盖小孔5a,小孔5a露出间隙,罐内高压气体就可以从小孔5a露出的间隙排泄出,实现安全减压(见图6);随着气雾罐内压力下降,薄壁弹性垫圈6在大孔5b处的膨胀变形减弱就回复,气雾罐内压力下降到一定范围后,薄壁弹性垫圈6在小孔5a处的部位又回复到完全掩盖小孔5a的状态(见图5),气雾罐再次完全密封,并可正常使用;当气雾罐处于一个异常环境导致罐内的压力急剧升高时,薄壁弹性垫圈6位于大孔5b处的部位进一步变形收缩,首先打开小孔5a排泄高压气体,若小孔5a泄压不足,气雾罐内压力继续升高,则薄壁弹性垫圈6位于大孔5b处的收缩量继续增加,直至拉动薄壁弹性垫圈6对应的边沿从大孔5b中向上伸出,这样大孔5b将高压气体急剧排空,达到自动减压、安全防爆的目的。

Claims (4)

1、一种具有安全功能的气雾剂阀门,包括阀体(2)和封口杯(5),其中封口杯(5)内腔的中部具有一个中空的环形小凸台(5c),该环形小凸台(5c)的腰部轧制挤压变形,将阀体(2)卡紧,其特征在于:在所述封口杯(5)的底面上开设有一个小孔(5a)和一个大孔(5b),所述大孔(5b)位于小孔(5a)中心与封口杯(5)轴线之间的最短连线上,且大孔(5b)的面积为小孔(5a)面积的50至100倍;在所述封口杯(5)下方的阀体(2)上套装薄壁弹性垫圈(6),该薄壁弹性垫圈(6)的盘面与封口杯(5)的底面贴合,并将所述小孔(5a)及大孔(5b)的底部遮盖。
2、根据权利要求1所述的具有安全功能的气雾剂阀门,其特征在于:所述封口杯(5)底面上的小孔(5a)为圆形,大孔(5b)为扇形,且扇形的中心位于所述封口杯(5)的轴线上。
3、根据权利要求1所述的具有安全功能的气雾剂阀门,其特征在于:所述薄壁弹性垫圈(6)与阀体(2)之间通过紧涨过盈配合并定位。
4、根据权利要求3所述的具有安全功能的气雾剂阀门,其特征在于:在所述薄壁弹性垫圈(6)与阀体(2)之间的接触部位涂覆粘胶。
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