CN104565462B - 防空抽自动泄压阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防空抽自动泄压阀，包括具有进水腔、出水腔、调压腔和回流腔的阀体；出水腔通过出水孔与进水腔连通，出水腔内安装有能封堵或打开出水孔的单向阀芯；调压腔通过泄压孔与出水腔连通，调压腔内安装有能封堵或打开泄压孔的泄压阀芯；回流腔与调压腔连通；其特征在于：进水腔通过排气孔与回流腔连通，进水腔内安装有与能封堵或打开排气孔的排气阀芯，排气阀芯的前部顶持有弹力小于单向阀压缩弹簧的弹力的排气阀支撑弹簧，从而使排气阀芯具有始终保持打开排气孔的趋势。排气阀芯只有在排气状态下打开，而在其它工作状态下，排气阀芯在液压作用下始终保持关闭，因此高压水完全不会从排气孔排出，无水量损失，也不会有压力损失。

Description

防空抽自动泄压阀

技术领域

本发明涉及一种咖啡机供水装置用自动阀，尤其涉及一种回水可调节的防空抽自动泄压阀。

背景技术

为了加快冲煮咖啡的时间，以便使用更细的咖啡粉，获得最佳的萃取率，意大利人便在冲煮咖啡的过程中，利用泵浦(Pump)对热水施加压力，将这些带压力的热水，平均推入装满咖啡的滤器中，如此便可将冲煮时间降低到三十秒以内，甚至十来秒，以加速萃取的过程，获取更高萃取率。

泵浦式咖啡机，一般由水箱、水泵、加热锅炉、酿造系统组成。煮完咖啡后的锅炉一定会残留一定量的水，热水沸腾形成蒸汽压力，会使热水回流到水泵内，热水回流到水泵会损坏水泵，一般会在水泵后面会装一组单向阀防止回流，或专门设计一个系统防止回流。煮咖啡过程中水箱没水了，这时空气会进入水泵。进入空气后的水泵，会使水泵力变没力，这时需要排出空气。而有单向阀空气无处排出。这时就形成了空抽，长时间的空抽会烧毁水泵。

为防止空抽，一专利号为ZL200610154657.9(公告号为CN100487293C)的中国发明专利《咖啡机供水装置用自动阀》，及专利号为ZL201220143925.8(公告号为CN202604578U)的中国实用新型专利《回水可调节的咖啡机用阀结构》，它们均披露了一种咖啡机供水装置用自动阀，具有可简化咖啡机供水装置结构、压力可调范围广、可适应各种不同规格压力水泵及可有效防止水泵空抽的优点。特别适合用于泵浦式咖啡机。

前述专利中控制排气的阀，始终处于关闭状态，阀的排气则通过在阀芯开设的预留槽，通过预留槽实现排空气，该开槽的软胶材质的排气阀通过弹簧、螺纹等外力挤压作用，以调节软胶槽宽度控制排气流量。这种咖啡机控制阀存在以下缺陷：

1、现有排气阀芯即无论在正常工作状态还是排气状态，始终处于排气状态，会有压力损失的情况，且始终有漏水缺陷。

2、通过微调控制回水流量，或结构预留一点间隙控制流量，对控制阀的可控要求高。假如阀排气间隙小了，空气排不出去，会使水泵长时间空抽，导致水泵烧坏。假如阀芯的排气间隙大了，水也从排气处排出，会使煮咖啡周期变长、压力损失导致咖啡效果变差、排出水量不可控，影响煮咖啡过程的水量。

3、现有排气阀芯采用挤压等方式预留槽，长时间使用存在变形等不稳定因素，从而影响回水量，回水量会逐渐增大，造成浪费，影响整个咖啡机使用。

4、现有排气阀芯为了控制精度，对零件制造要求也高，从而增加企业的制造成本。

综上所述，现有咖啡机供水装置用自动阀还可作进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构紧凑、反应灵敏并能精确控制排气跟回水的防空抽自动泄压阀。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种防空抽自动泄压阀，包括阀体，阀体内具有进水腔、出水腔、调压腔和回流腔；出水腔通过开设在进水腔侧壁上的出水孔与进水腔连通，出水腔内安装有能封堵或打开出水孔的单向阀芯，单向阀芯的后部顶持有单向阀压缩弹簧，从而使单向阀芯始终具有封住出水孔的趋势；调压腔通过开设在出水腔侧壁上的泄压孔与出水腔连通，调压腔内安装有能封堵或打开泄压孔的泄压阀芯，泄压阀芯的后部顶持有弹力大于单向阀压缩弹簧的弹力的泄压阀压缩弹簧，从而使泄压阀芯始终具有封住泄压孔的趋势；回流腔与调压腔连通；其特征在于：所述进水腔通过设于进水腔端部的排气孔与所述回流腔连通，进水腔内安装有与能封堵或打开排气孔的排气阀芯，排气阀芯的前部顶持有弹力小于单向阀压缩弹簧的弹力的排气阀支撑弹簧，从而使排气阀芯具有始终保持打开排气孔的趋势。

上述进水腔内固定有阀芯座，阀芯座的外周与进水腔内壁之间设有密封圈，所述回流腔的内端开有与进水腔连通的穿孔，阀芯座的内端插设在该穿孔内，所述排气孔设置在阀芯座内，阀芯座的外端具有两向外延伸且间隔设置的连接臂，所述排气阀芯的头部开有与连接臂相配的导向槽，导向槽扣在连接臂上并能并能相对滑移，排气阀芯的尾部具有与排气孔相配的封头部，排气阀支撑弹簧套设在封头部上并支撑在阀芯座和排气阀芯的头部之间。阀芯座给排气阀芯、排气孔及排气阀支撑弹簧提供合适的安装位，当然排气孔也可以直接设置在进水腔内端的壁上，阀芯座上的连接臂对排气阀芯有约束导向作用，防止排气阀芯偏移，确保排气阀芯能有效密封排气孔，另外设置阀芯座能将排气阀作为一个整体先在外部组装完成，再插入进水腔内，简化组装方式。

上述进水腔内还固定有阀芯堵头，阀芯堵头内设有进水通道，所述阀芯座的连接臂支撑在该阀芯堵头的尾端，阀芯堵头与排气阀芯的头部接触。阀芯堵头对阀芯座有约束作用，将阀芯座约束在进水腔内，同时由于阀芯堵头与排气阀芯的头部接触，这样高压水会先作用于排气阀芯，确保排气阀芯先关闭。

上述调压腔的尾部密封螺接有调压螺丝，泄压阀压缩弹簧的后端支承在该调压螺丝上。可通过调节调压螺丝调节泄压阀压缩弹簧的弹力，从而适应各种不同规格压力水泵，且压力可调范围大，便于安全泄压，可避免锅炉压力过高而引起爆炸。

上述出水腔的尾部密封连接有出水管接头；设置出水管接头方便出水腔与咖啡机内的锅炉连通。所述出水管接头以可相对所述出水腔旋转的方式密封连接在所述阀体的出水腔尾部。更加方便咖啡机内部管路的连接及空间的利用。

上述出水腔的尾部呈台阶形扩张孔，并因此而在所述出水腔的外侧壁上形成有外肩，所述出水管接头的头部呈与该台阶形扩张孔相适配的台阶形，所述出水管接头插配在所述出水腔尾部且二者的对接面上设置有密封圈，出水管接头的外侧还成型有卡扣，卡扣扣接在所述出水腔外侧壁的外肩上。其为出水管接头的具体连接方式。

由于产品的结构特点，及模具设计的原理，不适合在阀体内部进行抽芯设计，因此不方便直接在阀体内部设置通道将回流腔与调压腔连通，为解决这一技术难题，我们在上述阀体的外端面具有凹腔，凹腔的底面上设有环形凹槽，环槽凹槽底面的一侧开有与所述调压腔相通的第一孔，环槽凹槽底面的另一侧开有与所述回流腔相通的第二孔，所述凹腔的开口处设有端盖密封。

上述端盖通过螺钉固定在凹腔上，且在端盖和凹腔之间还设有外形与凹腔开口相配的密封垫。端盖通过螺钉固定在凹腔上具有安装方便的优点，另外设置密封垫能增强端盖和凹腔之间的密封。

上述回流腔具有横向的流道和竖向的出口通道，出口通道的头部通过开设在流道侧壁上的穿孔与流道连通，流道尾部的开口处设有堵头密封，出口通道的尾部密封连接有回流管接头，所述第一孔与所述流道相通；设置回流管接头方便出水腔与咖啡机内的锅炉连通，另外该回流腔结构便于成型，而且方便设置回流管接头。所述回流管接头以可相对所述出口通道旋转的方式密封连接在所述出口通道的尾部。更加方便咖啡机内部管路的连接及空间的利用。

上述出口通道的尾部呈台阶形扩张孔，并因此而在所述出口通道的外侧壁上形成有外肩，所述回流管接头的头部呈与该台阶形扩张孔相适配的台阶形，所述回流管接头插配在所述出口通道尾部且二者的对接面上设置有密封圈，所述回流管接头的外侧还成型有卡扣，卡扣扣接在所述出口通道外侧壁的外肩上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本泄压阀中的排气阀芯只有在排气状态下打开，而在其它工作状态下，排气阀芯在液压作用下始终保持关闭，因此高压水完全不会从排气孔排出，无水量损失，也不会有压力损失；在空抽状态下，此时没有高温压力水进入进水腔，排气阀芯在排气阀支撑弹簧作用下完全打开排气孔，将空气经由排气孔排至回流腔并最终排出，空气排除顺畅，待空气排完后，高压水进入进水腔，排气阀芯受到水压大于排气阀支撑弹簧的弹力，排气阀芯在液压作用下关闭排气孔，呈完全密封状态，排气阀芯动作灵敏，能精准控制排气，而且无需在排气阀芯上设置凹槽进行排气，简化排气阀的制造工艺。

附图说明

图1为本发明实施例的立体结构示意图；

图2为本发明实施例的剖视图(正常使用状态)；

图3为本发明实施例的剖视图(空抽排气状态)；

图4为本发明实施例的剖视图(安全泄压状态)；

图5为本发明实施例的立体阶梯剖视图；

图6为本发明实施例的立体分解图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～6所示，为本发明的一个优选实施例。

一种防空抽自动泄压阀，包括阀体1，阀体内具有进水腔11、出水腔12、调压腔13和回流腔14。

出水腔12通过开设在进水腔侧壁上的出水孔111与进水腔11连通，出水腔12内安装有能封堵或打开出水孔111的单向阀芯2，单向阀芯2的后部顶持有单向阀压缩弹簧21，从而使单向阀芯2始终具有封住出水孔111的趋势。

出水腔12的尾部密封连接有出水管接头17；出水管接头17以可相对出水腔12旋转的方式密封连接在阀体的出水腔12尾部。即在出水腔12的尾部呈台阶形扩张孔，并因此而在所述出水腔12的外侧壁上形成有外肩122，出水管接头17的头部呈与该台阶形扩张孔相适配的台阶形，出水管接头17插配在所述出水腔12尾部且二者的对接面上设置有密封圈171，出水管接头17的外侧还成型有卡扣172，卡扣172扣接在出水腔12外侧壁的外肩122上。

调压腔13的头部通过开设在出水腔侧壁上的泄压孔121与出水腔12连通，调压腔13内安装有能封堵或打开泄压孔121的泄压阀芯3，泄压阀芯3的后部顶持有弹力大于单向阀压缩弹簧21的弹力的泄压阀压缩弹簧31，从而使泄压阀芯3始终具有封住泄压孔121的趋势；调压腔13的尾部密封螺接有调压螺丝4，泄压阀压缩弹簧31的后端支承在该调压螺丝4上。

回流腔14与调压腔13连通；由于产品的结构特点，及模具设计的原理，不适合在阀体1内部进行抽芯设计，因此不方便直接在阀体1内部设置通道将回流腔14与调压腔13连通，为解决这一技术难题，在阀体1的外端面具有凹腔16，该凹腔的底面上设有环形凹槽16，环槽凹槽16底面的一侧开有与调压腔13相通的第一孔161，环槽凹槽16底面的另一侧开有与回流腔14相通的第二孔162，凹腔的开口处设有端盖8密封。端盖8通过螺钉81固定在凹腔上，且在端盖8和凹腔16之间还设有外形与凹腔16开口相配的密封垫82。

回流腔14具有横向的流道14a和竖向的出口通道14b，出口通道14b的头部通过开设在流道14a侧壁上的穿孔14c与流道14a连通，流道14a尾部的开口处设有堵头9密封，本实施例中的堵头9与端盖7为一体件，出口通道14b的尾部密封连接有回流管接头18，第一孔161与流道14a相通。

回流管接头18以可相对所述出口通道14b旋转的方式密封连接在出口通道14b的尾部。出口通道14b的尾部呈台阶形扩张孔，并因此而在出口通道14b的外侧壁上形成有外肩14d，回流管接头18的头部呈与该台阶形扩张孔相适配的台阶形，回流管接头18插配在出口通道14b尾部且二者的对接面上设置有密封圈181，回流管接头18的外侧还成型有卡扣182，卡扣182扣接在出口通道14b外侧壁的外肩14d上。

进水腔11通过设于进水腔11端部的排气孔61与回流腔14连通，进水腔11内安装有与能封堵或打开排气孔61的排气阀芯5，排气阀芯5的前部顶持有弹力小于单向阀压缩弹簧21的弹力的排气阀支撑弹簧51，从而使排气阀芯5具有始终保持打开排气孔61的趋势。

进水腔11内固定有阀芯座6，阀芯座6的外周与进水腔11内壁之间设有密封圈10，回流腔14的内端开有与进水腔11连通的穿孔141，阀芯座6的内端插设在该穿孔141内，排气孔61设置在阀芯座6内，阀芯座6的外端具有两向外延伸且间隔设置的连接臂62，排气阀芯5的头部开有与连接臂62相配的导向槽52，导向槽52扣在连接臂62上并能并能相对滑移，排气阀芯5的尾部具有与排气孔61相配的封头部53，排气阀支撑弹簧51套设在封头部53上并支撑在阀芯座6和排气阀芯5的头部之间。

进水腔11内还固定有阀芯堵头7，阀芯堵头7内设有进水通道71，阀芯座6的连接臂62支撑在该阀芯堵头7的尾端。

本发明的工作过程和原理如下：

使用前，将进水腔11直接与水泵的供水管螺纹相连，将出水腔12通过出水管接头17与锅炉连接，将回水腔12通过回水管接头18与回水箱连通。

水泵正常使用过程：如图2所示，高压水先进入进水腔11，在高压水的压力作用下，排气阀芯5受到水压大于排气阀支撑弹簧51的弹力，排气阀芯5在液压作用下关闭排气孔61，呈完全密封状态，高压水再作用于单向阀芯2，单向阀芯2受到水压大于单向阀压缩弹簧21的弹力，单向阀芯2被顶开，高压水从进水腔11经由出水孔111进入出水腔12，最后经由出水管接头17排向锅炉。

水泵空抽过程：如图3所示，水泵初次启动或停了一段时间后再启动时，如果泵体内有空气会产生空抽现象，水泵空抽时，进水腔11内没有压力，进水腔11内的排气阀芯5在排气阀支撑弹簧51作用下打开排气孔61，同时，单向阀芯2在单向阀压缩弹簧21作用下呈关闭状态，即进水腔11和出水腔12被阻断，水泵内的空气经排气孔61进入回流腔14内，最后经由回水管接头18将空气排向回水箱，空气被顺利排出。当空气排完后，水泵处于正常使用过程。

泄压保护过程：如图4所示，咖啡机管路异常，形成高压，当高压的水流或气压的压力大于泄压阀压缩弹簧31的弹力时，会顶开泄压阀芯3，高压的水流或气压会经由调压腔13、第一孔162、环槽凹槽161、第二孔163后排向回流腔14，最后经由回水管接头18将高压水流或气压排向回水箱，泄压完成。

尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防空抽自动泄压阀，包括

阀体(1)，阀体内具有进水腔(11)、出水腔(12)、调压腔(13)和回流腔(14)；

出水腔(12)通过开设在进水腔侧壁上的出水孔(111)与进水腔(11)连通，出水腔(12)内安装有能封堵或打开出水孔(111)的单向阀芯(2)，单向阀芯(2)的后部顶持有单向阀压缩弹簧(21)，从而使单向阀芯(2)始终具有封住出水孔(111)的趋势；

调压腔(13)通过开设在出水腔侧壁上的泄压孔(121)与出水腔(12)连通，调压腔(13)内安装有能封堵或打开泄压孔(121)的泄压阀芯(3)，泄压阀芯(3)的后部顶持有弹力大于单向阀压缩弹簧(21)的弹力的泄压阀压缩弹簧(31)，从而使泄压阀芯(3)始终具有封住泄压孔(121)的趋势；

回流腔(14)与调压腔(13)连通；

其特征在于：所述进水腔(11)通过设于进水腔(11)端部的排气孔(61)与所述回流腔(14)连通，进水腔(11)内安装有与能封堵或打开排气孔(61)的排气阀芯(5)，排气阀芯(5)的前部顶持有弹力小于单向阀压缩弹簧(21)的弹力的排气阀支撑弹簧(51)，从而使排气阀芯(5)具有始终保持打开排气孔(61)的趋势；

所述进水腔(11)内固定有阀芯座(6)，阀芯座(6)的外周与进水腔(11)内壁之间设有密封圈(10)，所述回流腔(14)的内端开有与进水腔(11)连通的穿孔(141)，阀芯座(6)的内端插设在该穿孔(141)内，所述排气孔(61)设置在阀芯座(6)内，阀芯座(6)的外端具有两向外延伸且间隔设置的连接臂(62)，所述排气阀芯(5)的头部开有与连接臂(62)相配的导向槽(52)，导向槽(52)扣在连接臂(62)上并能相对滑移，排气阀芯(5)的尾部具有与排气孔(61)相配的封头部(53)，所述排气阀支撑弹簧(51)套设在封头部(53)上并支撑在阀芯座(6)和排气阀芯(5)的头部之间。

2.根据权利要求1所述的防空抽自动泄压阀，其特征在于：所述进水腔(11)内还固定有阀芯堵头(7)，阀芯堵头(7)内设有进水通道(71)，所述阀芯座(6)的连接臂(62)支撑在该阀芯堵头(7)的尾端，阀芯堵头(7)与排气阀芯(5)的头部接触。

3.根据权利要求1所述的防空抽自动泄压阀，其特征在于：所述调压腔(13)的尾部密封螺接有调压螺丝(4)，泄压阀压缩弹簧(31)的后端支承在该调压螺丝(4)上。

4.根据权利要求1所述的防空抽自动泄压阀，其特征在于：所述出水腔(12)的尾部密封连接有出水管接头(17)；所述出水管接头(17)以可相对所述出水腔(12)旋转的方式密封连接在所述阀体的出水腔(12)尾部。

5.根据权利要求4所述的防空抽自动泄压阀，其特征在于：所述出水腔(12)的尾部呈台阶形扩张孔，并因此而在所述出水腔(12)的外侧壁上形成有外肩(122)，所述出水管接头(17)的头部呈与该台阶形扩张孔相适配的台阶形，所述出水管接头(17)插配在所述出水腔(12)尾部且二者的对接面上设置有密封圈(171)，所述出水管接头(17)的外侧还成型有卡扣(172)，卡扣(172)扣接在所述出水腔(12)外侧壁的外肩(122)上。

6.根据权利要求1～5中任一权利要求所述的防空抽自动泄压阀，其特征在于：所述阀体(1)的外端面具有凹腔，该凹腔的底面上设有环形凹槽(16)，环槽凹槽(16)底面的一侧开有与所述调压腔(13)相通的第一孔(161)，环槽凹槽(16)底面的另一侧开有与所述回流腔(14)相通的第二孔(162)，所述凹腔的开口处设有端盖(8)密封。

7.根据权利要求6所述的防空抽自动泄压阀，其特征在于：所述端盖(8)通过螺钉(81)固定在凹腔上，且在端盖(8)和凹腔之间还设有外形与凹腔开口相配的密封垫(82)。

8.根据权利要求6所述的防空抽自动泄压阀，其特征在于：所述回流腔(14)具有横向的流道(14a)和竖向的出口通道(14b)，出口通道(14b)的头部通过开设在流道(14a)侧壁上的穿孔(14c)与流道(14a)连通，流道(14a)尾部的开口处设有堵头(9)密封，出口通道(14b)的尾部密封连接有回流管接头(18)，所述第一孔(161)与所述流道(14a)相通；所述回流管接头(18)以可相对所述出口通道(14b)旋转的方式密封连接在所述出口通道(14b)的尾部。

9.根据权利要求8所述的防空抽自动泄压阀，其特征在于：所述出口通道(14b)的尾部呈台阶形扩张孔，并因此而在所述出口通道(14b)的外侧壁上形成有外肩(14d)，所述回流管接头(18)的头部呈与该台阶形扩张孔相适配的台阶形，所述回流管接头(18)插配在所述出口通道(14b)尾部且二者的对接面上设置有密封圈(181)，所述回流管接头(18)的外侧还成型有卡扣(182)，卡扣(182)扣接在所述出口通道(14b)外侧壁的外肩(14d)上。