CN102398724B - 压力释放盖 - Google Patents

Abstract

一种可与容器连接的压力释放盖，包括盖子内侧与盖子外侧之间的通气道。双向压力释放阀沿所述通气道设置并构造成用以响应超过第一阀值压力的正净内压以及响应超过第二阀值压力的负净内压而自动打开。手动致动器可从所述压力释放盖外侧致动以打开所述双向压力释放阀。塞子沿所述通气道设置并与所述双向压力释放阀串联。塞子可在第一位置和第二位置之间移动，其中在所述第一位置，所述双向压力释放阀与所述压力释放盖的外侧之间通气道是打开的，在所述第二位置，所述塞子闭合所述双向压力释放阀与所述压力释放盖的外侧之间的通气道。

Description

压力释放盖

背景技术

本发明涉及容器的盖子。更确切的说，本发明涉及具有可控制的压力释放装置的盖子。

发明内容

在一个实施例中，压力释放盖可一般包括本体，设有构造成用以与一个容器密封连接的安装结构；通气道，选择性地在所述压力释放盖的内侧与所述压力释放盖的外侧之间提供穿过所述压力释放盖的流体连通；双向压力释放阀，沿所述通气道设置并构造成用以响应超过第一阀值压力的正净内压以及响应超过第二阀值压力的负净内压而自动打开；手动致动器，可从所述压力释放盖外侧致动以打开所述双向压力释放阀；以及塞子，沿所述通气道设置并与所述双向压力释放阀串联，所述塞子可在第一位置和第二位置之间移动，其中在所述第一位置，所述压力释放阀与所述压力释放盖的外侧之间的通气道是打开的，在所述第二位置，所述塞子闭合所述双向压力释放阀与所述压力释放盖的外侧之间的通气道。

在另一个实施例中，压力释放盖可一般包括：本体，设有构造成用以与一个容器密封连接的安装结构；通气道，选择性地在所述压力释放盖的内侧与所述压力释放盖的外侧之间提供穿过所述压力释放盖的流体连通；压力释放阀，沿所述通气道设置并构造成用以响应超过一个规定阀值的正净内压和负净内压至少其中之一而自动打开；手动致动器，可从所述压力释放盖外侧致动以打开所述压力释放阀，所述手动致动器构成所述通气道的至少一部分；以及塞子，与所述手动致动器螺纹连接并沿所述通气道与所述压力释放阀串联设置，所述塞子可在第一位置和第二位置之间螺旋移动，其中在所述第一位置，所述压力释放阀与所述压力释放盖的外侧之间的通气道是打开的，在所述第二位置，所述塞子闭合所述压力释放阀与所述压力释放盖的外侧之间的通气道。

在又一个实施例中，压力释放盖可一般包括：本体，设有构造成用以与一个容器密封连接的安装结构；通气道，选择性地在所述压力释放盖的内侧与所述压力释放盖的外侧之间提供穿过所述压力释放盖的流体连通；双向压力释放阀，沿所述通气道设置并包括第一阀元件和第二阀元件，其中所述第一阀元件可响应超过第一阀值压力的正净内压而移动，所述第二阀元件可响应超过第二阀值压力的负净内压而移动，所述第一阀值压力的值大于所述第二阀值压力的值；手动致动器，可从所述压力释放盖外侧致动以通过选择性地将所述第二阀元件从密封位置移动至打开位置而打开所述双向压力释放阀，所述手动致动器狗曾所述通气道的至少一部分；以及塞子，与所述手动致动器螺纹连接并沿所述通气道与所述双向压力释放阀串联设置，所述塞子可在第一位置和第二位置之间螺旋移动，其中在所述第一位置，所述压力释放阀与所述压力释放盖的外侧之间的通气道是打开的，在所述第二位置，所述塞子闭合所述压力释放阀与所述压力释放盖的外侧之间的通气道。

本发明的其它独立方面将通过考虑下面详细描述、权利要求和附图而变得更加明显。

附图说明

图1是与容器开口密封连接的压力释放盖的立体图。

图2是图1的压力释放盖沿线2-2的截面示意图.

图3的截面与图2类似，例示了压力释放盖中正净内压通过压力释放阀自动释放的状态。

图4的截面与图2类似，例示了压力释放盖中负净内压通过压力释放阀释放的状态。

图5的截面与图2类似，例示了用于根据要求对压力释放盖内外侧之间的净压差进行通气的压力释放阀的手动致动。

图6的截面与图2类似，例示了用以阻塞压力释放阀与压力释放盖外侧之间的通气道的塞子闭合。

具体实施方式

在对本发明的实施例进行详细描述之前，应当理解本申请中的发明不限于以下描述所阐述的或以下附图所说明的架构的细节和元件的排布。本发明可采用其它实施例并以不同的方式进行实施。

图1-6例示了压力释放盖10。图1还例示了容器12，其中该盖子10可以可松开的方式连接至容器12以密封性地封闭容器12内物质。在一些构造中，容器12是独立的油箱或者是安装在车辆或动力设备中或上的油箱。然而，盖子10可以如所例示的那样使用，或者实际上可经修改后配合任何容器使用以管理容器12内的压力，而不论容器构造或期望的物质是什么样的。

盖子10包括本体16，本体16设有与容器12接合的安装结构。在所示的构造中，该安装结构包括内或阴螺纹20，其中内或阴螺纹20以盖子10的轴线A为中心，且构造成用以与容器12的轴向开口(图未示)上的外或阳螺纹接合。盖子10还包括邻近螺纹20的密封圈24，其构造成用以当盖子10螺纹连接时与容器12的开口密封接合。

本体16的上面设置有一个外盖28，其提供了一个外表面，通过这个外表面，使用者可抓住并转动盖子10以安装和从容器12上移除盖子10。施加至该外盖28上的安装和移除扭矩并不是直接传递至本体16上的。而是，扭矩通过棘轮装置从外盖28传递至本体16，其中该棘轮装置包括棘爪32，棘爪32与棘齿或指状物(图未示)接合以限定在盖子安装方向上施加至本体16上的扭矩。外盖28和本体16之间还设置有防尘密封件36。

阀壳40连接至本体16且实质上包围压力释放阀44。在所示的构造中，阀壳40紧密结合并密封至本体16的内侧。例如，阀壳40可与本体16旋转焊接(spin-welded)在一起，然而，可使用其它手段将阀壳40和本体16连接在一起，或者他们共同形成在一起而作为单一元件的不同部分。阀壳40具有实质上封闭的朝里的轴向端40A和实质上开放的朝外的轴向端40B。盖体48位于朝外的轴向端40B上。与本体16和阀壳40一样，盖体48和阀壳40利用旋转焊接或其它锁紧手段紧密结合并密封在一起，或者可共同形成在一起而作为单一元件的不同部分。盖体48包括中部轴向孔50，这将在下面进一步描述。

压力释放阀44是一个双向压力释放阀，可自动释放超过第一阀值压力的正净内压(positive net interior pressure)以及超过第二阀值压力的负净内压(negative net interiorpressure)两者。在所示的构造中，压力释放阀44包括第一阀元件54，其被第一弹簧56沿轴向向内的方向偏置。密封圈58由第一阀元件54承载，并可被挤压而与阀壳40的密封凸起60接触。第二阀元件64被第二弹簧66沿轴向向外的方向偏置。第二阀元件64形成有密封凸起70，其可被挤压而与密封圈58接触。在压力释放阀44的零净压的条件下，阀元件54、56处于图2所示的位置(处于阀闭合状态)。

第一弹簧56比第二弹簧66提供更大的偏置力，使得尽管第二弹簧66施加倾向于将第一阀元件54和密封圈58抬离密封凸起60的力，但密封圈58仍然贴着密封凸起60并与密封凸起60保持密封。至少部分是由于上述弹簧偏置的差别，第一阀值压力的值大于第二阀值压力的值。至少一个孔74设置在靠近阀壳40的朝里的轴向端40A的位置，以建立盖子10的内侧和压力释放阀44之间的流体相通。该孔74尺寸小，使得容器12内物质的压力自由传递至阀壳40内部但限制液体物质侵入阀壳40的可能性。如下面详细描述，压力释放阀44也与盖子10的外侧流体相通。

如上所述，压力释放阀44构造成用以通过自动响应超出规定阀值的净压差而平衡盖子10内侧和外侧的压力。然而，盖子10也包括用于根据要求手动致动压力释放阀44以平衡盖子10两侧压力的结构或装置。手动致动器78利用密封件(例如，O形环80)密封地容纳在阀壳40上的盖体48的孔50内。手动致动器78可相对于阀壳40和盖体48轴向移动，同时保持与盖体48密封的关系。如下面更详细的描述，手动致动器78的轴向向内的末端78A构造成用以与第二阀元件64上的突起84配合。在所示的构造中，第二阀元件64的突起84轴向延伸穿过第一阀元件54和密封圈58(两者都是环形的)的各自中部轴向孔86、88。

无论压力释放阀44是自动还是手动启动，必须有通气道贯穿盖子10以让压力释放阀44有效地平衡内侧和外侧的压力。在所示的构造中，压力释放阀44沿通气道设置，其中该通气道至少部分是由阀壳的孔74和阀壳40的内腔形成。然而，手动致动器78也构成该通气道的至少一部分。主孔92从一个外侧端沿轴向延伸穿过该手动致动器78的大部分轴向长度。轴向上的内侧端是封闭的，但一个横向孔96将阀壳40的内侧和主孔92流体连通。因此，手动致动器78内的两个孔92、96也都构成贯穿盖子10的通气道的一部分。

虽然在一些构造中，手动致动器78可暴露于盖子10外侧并可从盖子10外侧直接致动，但在所示的构造中，手动致动器78是通过塞子100致动的。在所示的构造中，塞子100是一个螺旋塞，其可与手动致动器78的主孔92的螺纹部92A螺纹连接。塞子100因此是沿压力释放阀44和盖子10外侧之间的通气道设置。如下面更详细描述，塞子100可被用于选择性地关闭通气道。

塞子100包括相交的轴向和横向孔104、106，其中轴向和横向孔104、106构成通气道的一部分并在塞子100位于第一或打开位置(图2至5所示)时，使盖子10外侧与手动致动器78的主孔92之间流体相通。然而，塞子10可被拧入手动致动器78的螺纹部92A至一个第二位置(图6所示)以通过挤压塞子100上的密封件(例如，O形环108)使之靠在手动致动器78的轴向面112上来关闭该通气道。当塞子100处于第二位置时，压力释放阀44的操作被阻止，盖子10两侧的压力无法被平衡。因此，塞子100通过充当压力释放阀44的开/关控制而增加盖子10的功能性。而且，塞子100可充当一个节流装置，当塞子100移动至该第一位置和第二位置之间的多个位置时，该节流装置在通气道内提供可变节流(variablerestriction)。因此，在一个压力释放事件期间通过通气道的流量可根据塞子100的位置变化而变化。

手动致动器78的轴向外端形成有一个直立圆周壁116，以形成容纳和罩住O形环80和塞子100相关部分的凹陷或槽。手动致动器78和塞子100穿过外盖28的顶部124的孔120。在所示的构造中，孔120沿盖子10的轴线A设置在盖子10的中央部分。顶部124包括直立圆周壁128，该直立圆周壁128与手动致动器78的直立圆周壁116同轴并邻接，并在轴向上延伸大约相通的高度。

下面将详细描述盖子10的操作。当塞子100打开，且正净内压超过第一阀值压力(例如，1.0psi、3.5psi、5.0psi、15psi的压力)时，正净内压施加一个足够克服第一弹簧56的偏置的力至第二阀元件64和密封圈58上。因此，由该正净内压产生的力致使密封圈58被抬离密封凸起60，如图3所示。发生这种情况时，该正净内压通过该通气道释放至盖子10外侧。在所示的实施例中，该正净内压是从阀壳40经过手动致动器78的横向孔和主孔96、92，经过相交的孔104、106，然后经过直立圆周壁116和塞子100外围之间的缝隙被释放至盖子10外侧。

当塞子100打开，且负净内压超过第二阀值压力时，盖子10外侧上的正净大气压力足够施加一个足够克服第二弹簧66的偏置的力至该第二阀元件64上。该正净大气压力产生的力致使该密封凸起70被抬离密封圈58，如图4所示。当发生这种情况时，盖子10外侧上的大气压通过该通气道释放盖子10内侧的负净内压。在所示的实施例中，该负净内压是沿一条与正净内压的释放路径全然相反的路径释放的。在一些构造中，第二阀值压力在合理条件下被设计成尽可能低，使得实质上阻止负净内压的建立。例如，第二阀值压力的值可以是1.0psi或更低(例如，0.25psi、0.33psi、0.5psi)。

如上所述，手动致动器78使使用者能够在任何时刻平衡盖子10两侧的压力(当塞子100打开时)，而无论盖子10两侧的净压差是多大。为了手动使盖子10通气，使用者按压塞子100，而塞子100利用其与手动致动器78之间的螺纹连接而(朝向内侧)轴向移动手动致动器78。手动致动器78与压力释放阀44的一部分物理连接以模拟阀对压差超过阀值压力(例如，该第二阀值压力)时的反应。当手动致动器78被完全压下时，手动致动器78的轴向向内的末端78A接触第二阀元件64的突起84并通过打破第二阀元件64与密封圈58之间的密封而打开压力释放阀44，如图5所示。因此，任何压差可通过通气道加以平衡。应当注意的是，由于手动致动器78物理致动压力释放阀，而不是形成一个替代或平行的通气道，因此为了手动地使盖子10通气，塞子100必须是打开的。如此，当闭合时(见图6)，该单一塞子100有效防止盖子10两侧净压力的自动和手动泄放。

然而，塞子100也可被配置以允许压力释放阀44的自动操作，但防止手动操作。当塞子100部分地拧入该手动致动器78时，外盖28上的壁128的轴向外端与塞子100的覆盖在该轴向外端上的部分之间的距离足够小，以限制塞子100和手动致动器78的轴向移动，使得手动致动器78的末端78A被阻止移动该第二阀元件64。在一些构造中，利用塞子100与外盖28之间的抵接，手动致动器78的末端78A甚至被阻止与第二阀元件64接触。

本发明的各种特征和优点阐明于前述权利要求中。

Claims (20)

1.一种压力释放盖，其特征在于其包括：

本体，设有构造成用以与一个容器密封连接的安装结构；

通气道，选择性地在所述压力释放盖的内侧与所述压力释放盖的外侧之间提供穿过所述压力释放盖的流体连通；

双向压力释放阀，沿所述通气道设置并构造成用以响应超过第一阀值压力的正净内压以及响应超过第二阀值压力的负净内压而自动打开；

手动致动器，可从所述压力释放盖外侧致动以打开所述双向压力释放阀；以及

塞子，沿所述通气道设置并与所述双向压力释放阀串联，所述塞子可在第一位置和第二位置之间移动，其中在所述第一位置，所述双向压力释放阀与所述压力释放盖的外侧之间的通气道是打开的，在所述第二位置，所述塞子闭合所述双向压力释放阀与所述压力释放盖的外侧之间的通气道。

2.如权利要求1所述的压力释放盖，其特征在于，所述塞子是拧入所述通气道的螺旋塞。

3.如权利要求1所述的压力释放盖，其特征在于，所述塞子被拧入所述通气道的设置在所述手动致动器内的一部分。

4.如权利要求1所述的压力释放盖，其特征在于，可被所述塞子闭合的所述通气道是所述双向压力释放阀和所述压力释放盖的外侧之间的唯一通气道，使得，当所述塞子位于所述第二位置时，无法自动也无法手动地通过所述双向压力释放阀实现所述压力释放盖内侧和外侧之间的压力平衡。

5.如权利要求1所述的压力释放盖，其特征在于，所述本体形成有提供所述安装结构的螺纹，所述压力释放盖还包括连接至所述本体的外盖，其设有限定安装扭矩的棘爪。

6.如权利要求5所述的压力释放盖，其特征在于，形成在所述本体上的螺纹为阴螺纹。

7.如权利要求1所述的压力释放盖，其特征在于，所述第一阀值压力的值大于所述第二阀值压力的值。

8.如权利要求1所述的压力释放盖，其特征在于，所述双向压力释放阀包括第一阀元件和第二阀元件，其中所述第一阀元件可响应超过所述第一阀值压力的正净内压而移动，所述第二阀元件可响应超过所述第二阀值压力的负净内压而移动，所述手动致动器可移动以选择性地将所述第二阀元件从密封位置移动至打开位置。

9.如权利要求1所述的压力释放盖，其特征在于，所述塞子包括内部通道，所述内部通道构成所述通气道的至少一部分。

10.一种压力释放盖，其特征在于其包括：

本体，设有构造成用以与一个容器密封连接的安装结构；

通气道，选择性地在所述压力释放盖的内侧与所述压力释放盖的外侧之间提供穿过所述压力释放盖的流体连通；

压力释放阀，沿所述通气道设置并构造成用以响应超过一个规定阀值的正净内压和负净内压至少其中之一而自动打开；

手动致动器，可从所述压力释放盖外侧致动以打开所述压力释放阀，所述手动致动器构成所述通气道的至少一部分；以及

塞子，与所述手动致动器螺纹连接并沿所述通气道与所述压力释放阀串联设置，所述塞子可在第一位置和第二位置之间螺旋移动，其中在所述第一位置，所述压力释放阀与所述压力释放盖的外侧之间的通气道是打开的，在所述第二位置，所述塞子闭合所述压力释放阀与所述压力释放盖的外侧之间的通气道。

11.如权利要求10所述的压力释放盖，其特征在于，所述压力释放阀是双向压力释放阀，构造成用以响应超过第一阀值压力的正净内压以及响应超过第二阀值压力的负净内压而自动打开。

12.如权利要求11所述的压力释放盖，其特征在于，所述第一阀值压力的值大于所述第二阀值压力的值。

13.如权利要求11所述的压力释放盖，其特征在于，所述双向压力释放阀包括第一阀元件和第二阀元件，其中所述第一阀元件可响应超过所述第一阀值压力的正净内压而移动，所述第二阀元件可响应超过所述第二阀值压力的负净内压而移动，所述手动致动器可移动以选择性地将所述第二阀元件从密封位置移动至打开位置。

14.如权利要求10所述的压力释放盖，其特征在于，可被所述塞子闭合的所述通气道是所述压力释放阀和所述压力释放盖的外侧之间的唯一通气道，使得，当所述塞子位于所述第二位置时，无法自动也无法手动地通过所述压力释放阀实现所述压力释放盖内侧和外侧之间的压力平衡。

15.如权利要求10所述的压力释放盖，其特征在于，所述本体形成有提供所述安装结构的螺纹，所述压力释放盖还包括连接至所述本体的外盖，其设有限定安装扭矩的棘爪。

16.如权利要求15所述的压力释放盖，其特征在于，形成在所述本体内的所述螺纹是阴螺纹。

17.如权利要求10所述的压力释放盖，其特征在于，所述塞子包括内部通道，所述内部通道构成所述通气道的至少一部分。

18.一种压力释放盖，其特征在于其包括：

本体，设有构造成用以与一个容器密封连接的安装结构；

通气道，选择性地在所述压力释放盖的内侧与所述压力释放盖的外侧之间提供穿过所述压力释放盖的流体连通；

双向压力释放阀，沿所述通气道设置并包括第一阀元件和第二阀元件，其中所述第一阀元件可响应超过第一阀值压力的正净内压而移动，所述第二阀元件可响应超过第二阀值压力的负净内压而移动，所述第一阀值压力的值大于所述第二阀值压力的值；

手动致动器，可从所述压力释放盖外侧致动以通过选择性地将所述第二阀元件从密封位置移动至打开位置而打开所述双向压力释放阀，所述手动致动器构成所述通气道的至少一部分；以及

塞子，与所述手动致动器螺纹连接并沿所述通气道与所述双向压力释放阀串联设置，所述塞子可在第一位置和第二位置之间螺旋移动，其中在所述第一位置，所述压力释放阀与所述压力释放盖的外侧之间的通气道是打开的，在所述第二位置，所述塞子闭合所述压力释放阀与所述压力释放盖的外侧之间的通气道。

19.如权利要求18所述的压力释放盖，其特征在于，所述塞子包括内部通道，所述内部通道构成所述通气道的至少一部分。

20.如权利要求18所述的压力释放盖，其特征在于，可被所述塞子闭合的所述通气道是所述双向压力释放阀和所述压力释放盖的外侧之间的唯一通气道，使得，当所述塞子位于所述第二位置时，无法自动也无法手动地通过所述双向压力释放阀实现所述压力释放盖内侧和外侧之间的压力平衡。