CN102109049B - 瓶头阀 - Google Patents

Abstract

一种瓶头阀，它包括副阀(2)和主阀(1)，所述的副阀(2)和主阀(1)包括进口、阀腔和出口，所述的副阀(2)的进口与主阀(1)的阀腔连通，所述的副阀(2)出口设有球阀(14)，所述的主阀(1)的出口设有连接座(8)，所述的连接座(8)上设有至少一个出气口接头(6)和与球阀(14)连通的单向阀(7)；与现有技术相比，本发明具有排气气路通径较大、灭火剂排放速度较快、使用方便及安全性较好的特点。

Description

瓶头阀

技术领域：

本发明涉及一种用于火探瓶的瓶头阀。

背景技术：

火探装置是由装有灭火剂的压力容器即火探瓶、容器阀即瓶头阀及能释放灭火剂的火探管或释放管等组成。将火探管置于靠近或在火源最可能发生处的上方，同时，依靠沿火探管的诸多探测点进行探测。一旦着火时，在160℃±2℃(距离被保护设备1米范围内)的温度环境下二十秒内，火探管靠管内压力的作用自动爆破形成喷射孔洞，将灭火介质通过火探管本身或喷嘴释放到被保护区域。由于火探管或喷嘴直接布置在被保护区域内，保证其反应快速、准确，灭火剂释放及时，灭火的针对性和有效性更强，可迅速有效地探测及扑灭最初期的火灾，是一种早期灭火装置。这与传统固定式气体灭火系统等到火势已经很大了，才针对整个房间或大空间进行灭火的原理相比具有灭火更及时及更有效的特点。

目前，瓶头阀包括阀体、T型活塞、阀盖和球阀等。但是现有技术的瓶头阀由于火探管内压力较小，一般约为1±0.1MPa，而气瓶内压力较大，其最大工作压力达到15MPa，为能应用压差原理，使得在常规情况下，T型活塞能紧密压覆在阀座上，所以现有技术的瓶头阀气路通径小，灭火时，灭火剂排放速度较慢；同时，在安装后必须通过充装通道对该阀阀室充装介质，使T型活塞紧紧压覆阀座，即密闭阀门后才能使用，使用较麻烦，且使用过程中还存在腔室压力过高的风险，安全性较差。

发明内容：

本发明针对以上问题提供一种排气气路通径较大、灭火剂排放速度较快、使用方便及安全性较好的瓶头阀。

本发明解决以上问题所用的技术方案是：提供一种具有以下结构的瓶头阀，它包括副阀和主阀，所述的副阀和主阀包括进口、阀腔和出口，所述的副阀的进口与主阀的阀腔连通，所述的副阀出口设有球阀，所述的主阀的出口设有连接座，所述的连接座上设有至少一个出气口接头和与球阀连通的单向阀；所述的主阀的阀腔内滑动连接有控制主阀启闭的柱形活塞，所述的柱形活塞设有中心孔；所述的中心孔内设有平稳气流的圆球，且中心孔的两端均设有螺塞，所述的螺塞上设有轴向的中心台阶孔，所述的中心台阶孔在中心孔内的开口为喇叭口；所述的圆球的球径小于喇叭口大口端的直径，且大于喇叭口小口端的直径。

所述的副阀的阀腔内滑动连接有将阀腔分为第一腔室、第二腔室和第三腔室的截面为T型的活塞，所述的活塞内设有下端密封的交叉十字孔，所述的交叉十字孔连通第一腔室和第三腔室；所述的活塞处于下极限位置时，副阀的进口与出口之间互不连通。

所述的活塞大端的下表面与第二腔室的腔壁之间设有稳压弹簧。

采用以上结构后，与现有技术相比，本发明由于它包括副阀和主阀，所述的副阀和主阀包括进口、阀腔和出口，所述的副阀的进口与主阀的阀腔连通，所述的副阀出口设有球阀，所述的主阀的出口设有连接座，所述的连接座上设有至少一个出气口接头和与球阀连通的单向阀，则采用双阀密封原理，主阀和副阀均利用压差原理，用副阀控制主阀的启闭，故无需对阀腔进行充装气体，且主阀进出口可设置为直径较大的气路；当环境中发生火灾时，与主阀连接座上的出气口连接的火探管爆破，导致副阀阀腔两侧的压差发生变化，使得副阀打开，副阀内的气体经过球阀、单向阀、连接座和出气口接头上的火探管爆破口泄放；此时主阀阀腔的两侧压差改变，主阀打开，灭火剂通过主阀的进口和出口进入连接座，再从连接座的出气口接头上的火探管爆破口泄放，从而达到灭火的目的；则圆球的设置使得气体经过柱形活塞后气流较平稳，同时也使得气瓶内的气体能及时冲开柱形活塞，将气体喷在所需的位置上，因此本发明的安全性更好；再者还可以避免无圆球时，瓶内介质气压降低时，柱形活塞容易下降而关闭，介质就从副阀，通过球阀和单向阀再到出气口接头中排气的问题和活塞容易发生循环启闭影响排气稳定性的问题，因为从副阀、通过球阀和单向阀的气路较小，灭火时灭火效率较差，因此本发明的灭火效率和稳定性更高。因此本发明具有排气气路通径较大、灭火剂排放速度较快、使用方便及安全性较好的特点。

作为改进，所述的副阀阀腔的腔壁上设有用于将第二腔室与外界连通的通孔，则可使得T型截面活塞向下运动时第二腔室内的空气可从通孔中排出，这样就可以避免第二腔室内的空气因T型截面活塞的下移受到挤压而对T型截面活塞产生一个向上的力，从而导致T型截面活塞到下极限位置所需的压力大于设计时的压力的问题。

作为进一步改进，所述的副阀的上端设有泄压阀，所述的泄压阀与第一腔室连通，则在副阀腔室的压力大于预设值时，泄压阀可将腔室内的气体排出一部分，使得副阀腔室维持在正常的压力值范围内，因此本发明的安全性更好。

作为再进一步改进，所述的主阀进口的侧面设有用于充气的充气阀，所述的充气阀与主阀的进口连通，且充气阀设有用于防止灰尘进入的阀帽，则在使用过后还可以通过充气阀对气瓶充气，而无需将本发明卸载后才可对气瓶充气，使得本发明使用更加简单；同时阀帽可以防止灰尘进入充气阀，也就不会出现因灰尘进入充气阀而导致充气阀阀芯无法完全关闭，从而可避免气瓶内气体压力过早降低到失效范围的问题的发生，故本发明的使用时的稳定性较好。

作为再更进一步改进，所述的主阀进口的侧壁上设有台阶孔，所述的台阶孔中设有安全装置，所述的安全装置包括安全塞和被安全塞压紧在台阶孔台阶面上的安全膜，所述的安全塞内设有与外界连通的通道，则当主阀进口出的气体压力大于安全膜所能承受的压力时，安全膜被压破，此时主阀进口处的压力就会从安全塞的通道中泄出，从而可防止气瓶内的压力过大而破裂的问题，进一步提高本发明的安全性。

附图说明：

图1为本发明瓶头阀的结构示意图。

图2为沿图1中A视方向的结构示意图。

图3为沿图1中B-B线的剖视结构示意图。

如图所示：1、主阀，1.1、进口，1.2、出口，2、副阀，2.1、第一腔室，2.2、第二腔室，2.3、第三腔室，2.4、通孔，2.5、进口，2.6、出口，3、稳压弹簧，4、活塞，5、泄压阀，6、出气口接头，7、单向阀，8、连接座，9、充气阀，10、阀帽，11、圆球，12、螺塞，12.1、中心台阶孔，13、柱形活塞，13.1、中心孔，14、球阀，15、安全装置，15.1、安全膜，15.2、安全塞。

具体实施方式：

以下结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步描述：

如图1、图2和图3所示的一种瓶头阀，它包括副阀2和主阀1，所述的副阀2和主阀1包括进口、阀腔和出口，所述的副阀2的进口2.5与主阀1的阀腔连通，所述的副阀2出口2.6设有球阀14，所述的主阀1的出口1.2设有连接座8，所述的连接座8上设有至少一个出气口接头6(本例为一个)和与球阀14连通的单向阀7。

所述的副阀2的阀腔内滑动连接有将阀腔分为第一腔室2.1、第二腔室2.2和第三腔室2.3的截面为T型的活塞4，活塞4也可理解为纵向截面为T型，所述的活塞4内设有下端密封的交叉十字孔，所述的交叉十字孔连通第一腔室2.1和第三腔室2.3；所述的活塞4处于下极限位置时，副阀2的进口2.5与出口2.6之间互不连通。

所述的活塞4大端的下表面与第二腔室2.2的腔壁之间设有稳压弹簧3。

所述的副阀2阀腔的腔壁上设有用于将第二腔室2.2与外界连通的通孔2.4。

所述的副阀2的上端设有泄压阀5，所述的泄压阀5与第一腔室2.1连通。

所述的主阀1进口1.1的侧面设有用于充气的充气阀9，所述的充气阀9与主阀1的进口1.1连通，且充气阀9设有用于防止灰尘进入的阀帽10。

所述的主阀1的阀腔内滑动连接有控制主阀1启闭的柱形活塞13，进口1.1与出口1.2之间连通与否，所述的柱形活塞13设有中心孔13.1。

所述的中心孔13.1内设有平稳气流的圆球11，圆球11为钢球，且中心孔13.1的两端均设有螺塞12，所述的螺塞12上设有轴向的中心台阶孔12.1，所述的中心台阶孔12.1在中心孔13.1内的开口为喇叭口；所述的圆球11的球径小于喇叭口大口端的直径，且大于喇叭口小口端的直径。

所述的主阀1进口1.1的侧壁上设有台阶孔，所述的台阶孔中设有安全装置15，所述的安全装置15包括安全塞15.2和被安全塞15.2压紧在台阶孔台阶面上的安全膜15.1，所述的安全塞15.2内设有与外界连通的通道。

使用时，首先将本发明主阀1的进口1.1安装在配套的钢瓶上，并连接各管路，具体是一根两端开口火探管用于连通球阀14和单向阀7，另一根一端密封的火探管，该火探管的开口端连接在出气口接头6上，密封端设置在需保护区域；随后通过充气阀9向钢瓶中充装灭火介质，主阀1阀腔内压力随之升高，比如一般钢瓶内气压为15MPa，主阀1腔内气压也将达到15Mpa，主阀1阀腔与第三腔室2.3连通，起初活塞4处于打开状态，第一腔室2.1内气压也升高，然而，由于活塞4的纵截面为T型结构，上下面积相差很大，活塞4两侧压差就足以控制活塞4关闭，从而使得副阀2关闭，一般当第一腔室2.1内气压达到2MPa时，就足以控制活塞4关闭；接着球阀14、球阀14与单向阀7之间的火探管内气压及第一腔室2.1内的气压大小一致，同理，此时，连接座8及与连接座8上出气口接头6相连的火探管内气压一致，一般约为1Mpa；柱形活塞13也在压差的作用下处于关闭状态。一般球阀14均处于打开状态。

当监测设备中发生火灾时，布置在该处的火探管在160℃±2℃(距离被保护设备1米范围内)的温度环境下二十秒钟内，会动爆破形成喷射孔洞，火探管泄气，气压降低，在火探活塞两侧压差作用下，单向阀7被顶开，此时第一腔室2.1、第三腔室2.3、球阀14及球阀14与连接座8之间的连接管内气压降低，造成活塞4两侧压差变小，以致不足以使活塞4保持在下极限状态，活塞4打开，主阀1阀腔内的介质通过第三腔室2.3、球阀14及连接座8泄放，主阀1阀腔内压迅速降低，柱形活塞13两侧压差改变，圆球11被瓶内的气压顶在顶部的螺塞12的中心台阶孔12.1上，将螺塞12的中心台阶孔12.1堵塞，进而使得柱形活塞13打开，从而实现气瓶内灭火介质排出，经火探管上的喷射孔洞，将灭火剂直接喷射到火源部位灭火。

当气瓶附近发生火灾时的应急使用方法：首先将球阀14关闭；随后将球阀14与单向阀7之间的火探管与单向阀7连接的一端拔出，并将该端对准火源；最后开启球阀14即可。

以上实施例仅为本发明的较佳实施例，本发明不仅限于以上实施例还允许有其它结构变化，如：出气口接头可根据需要设置二个、三个、四个及六个等等，凡在本发明独立权要求范围内变化的，均属本发明保护范围。

Claims (7)

1.一种瓶头阀，其特征在于：它包括副阀(2)和主阀(1)，所述的副阀(2)和主阀(1)包括进口、阀腔和出口，所述的副阀(2)的进口与主阀(1)的阀腔连通，所述的副阀(2)出口设有球阀(14)，所述的主阀(1)的出口设有连接座(8)，所述的连接座(8)上设有至少一个出气口接头(6)和与球阀(14)连通的单向阀(7)；所述的主阀(1)的阀腔内滑动连接有控制主阀(1)启闭的柱形活塞(13)，所述的柱形活塞(13)设有中心孔(13.1)；所述的中心孔(13.1)内设有平稳气流的圆球(11)，且中心孔(13.1)的两端均设有螺塞(12)，所述的螺塞(12)上设有轴向的中心台阶孔(12.1)，所述的中心台阶孔(12.1)在中心孔(13.1)内的开口为喇叭口；所述的圆球(11)的球径小于喇叭口大口端的直径、且大于喇叭口小口端的直径。

2.根据权利要求1所述的瓶头阀，其特征在于：所述的副阀(2)的阀腔内滑动连接有将阀腔分为第一腔室(2.1)、第二腔室(2.2)和第三腔室(2.3)的截面为T型的活塞(4)，所述的活塞(4)内设有下端密封的交叉十字孔，所述的交叉十字孔连通第一腔室(2.1)和第三腔室(2.3)；所述的活塞(4)处于下极限位置时，副阀(2)的进口与出口之间互不连通。

3.根据权利要求2所述的瓶头阀，其特征在于：所述的活塞(4)大端的下表面与第二腔室(2.2)的腔壁之间设有稳压弹簧(3)。

4.根据权利要求2所述的瓶头阀，其特征在于：所述的副阀(2)阀腔的腔壁上设有用于将第二腔室(2.2)与外界连通的通孔(2.4)。

5.根据权利要求2所述的瓶头阀，其特征在于：所述的副阀(2)的上端设有泄压阀(5)，所述的泄压阀(5)与第一腔室(2.1)连通。

6.根据权利要求1所述的瓶头阀，其特征在于：所述的主阀(1)进口的侧面设有用于充气的充气阀(9)，所述的充气阀(9)与主阀(1)的进口连通，且充气阀(9)设有用于防止灰尘进入的阀帽(10)。

7.根据权利要求1所述的瓶头阀，其特征在于：所述的主阀(1)进口的侧壁上设有台阶孔，所述的台阶孔中设有安全装置(15)，所述的安全装置(15)包括安全塞(15.2)和被安全塞(15.2)压紧在台阶孔台阶面上的安全膜(15.1)，所述的安全塞(15.2)内设有与外界连通的通道。

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