CN104947756B - 自调式气体隔离器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自调式气体隔离器，其包括浮子，压力平衡装置，存液装置；所述的压力平衡装置安装在浮子上，浮子套装在存液装置内，浮子可随液面升降在存液装置内浮动。根据排液量大小自动调节排液口的开度，自动平衡释放阻遏排液或阻断排液的压力，有光滑的排液通道，没有任何阻遏液体和钩挂杂物的构件，不易堵塞，当有液体流过时，液体会使浮子发生摆动或旋转，有自清洗功能，无论是有无液体都能很好的隔绝气体。结构简单，清洗拆卸方便，生产容易，制造和使用成本低，应用范围广，易于推广等。

Description

自调式气体隔离器

技术领域

本发明涉及一种密封装置，具体涉及一种自调式气体隔离器。

背景技术

现在的气体隔离器，有采用液体隔绝有味有害气体的固定式的（如排水的存水弯，地漏等），但经常由于液体蒸发完没有液体的阻隔，失去了密封的功能。还存在体积大，安装位置受限等缺陷。也有采用弹簧、磁力或重力原理的，这类气体隔离器又存在着要让液体流动，就要克服弹簧、磁力或重力的反作用力，大大阻遏了液体的排放速度。且还存在结构复杂，排液通道内存在阻挡液体流动和钩挂杂物的构件，不但进一步阻遏液体的流动，还存在容易造成通道堵塞，维修维护成本高，使用寿命短等缺陷。

还有一类气体隔离器，利用水的浮力使形如碗形，球形或其它形状的浮子随液体升降，实现液体的排出和气体的隔离。这种结构形式的隔离器在实际工况下，受排液通道中产生的压力影响，排液功能不能很好的实现。

由于接入的排液通道绝大多数是一个密闭的空间，上述的气体隔离器在实际应用中，流入或流出的液体量发生变化时，通道中会产生较大的正或负的压力，正压与要排出液体流动的方向相反，使排液速度大大降低，负压又会将浮子吸在密封口上阻断排液通道（已做出样品进行了多环境，多品种下的对比实验）。

发明内容

本发明提供了一种在带有泄压口的浮子上，安装压力平衡装置的自调式气体隔离器。

这种自调式气体隔离器不仅可以根据排液量大小自动调节排液口的大小，还能自动消除排液通道中影响排液速度和阻断通道的正负压力。具有排液速度快，有液无液都能隔绝有害气体，通道光滑不易阻塞，还具有自清洗功能，大大提高了密封器的性能，使用维护成本低，使用寿命长等优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自调式气体隔离器，包括浮子，压力平衡装置，存液装置，排液口，盖板，排液孔；所述的浮子上有泄压口，压力平衡装置安装在浮子上，浮子安装在存液装置内。

所述的浮子上有凹槽，凹槽上有泄压口，压力平衡装置包括密封件一，密封件四，存液装置上有排液口，盖板上有排液孔，浮子或盖板上可以有凸块。所述的密封件一固定安装在凹槽内，密封件四安装在浮子顶部，密封件一和密封件四的各自一端分别固定安装在浮子上，其固定安装方式可以采用铆接，镙接，销接等，另一端分别与泄压口密封接触连接，密封件一和密封件四可以用弹性材料制成，也可以采用铰接等方式，将密封件一和泄压口连接的一端，与固定的一端活动连接，利用弹力，磁力，重力等原理，使其在有外力或无外力作用时，能打开或封闭泄压口，凸块的作用是使盖板和浮子之间形成泄压通道。

没有盖板时，浮子可在存液装置内浮动。装有盖板时，浮子在盖板之下的存液装置内浮动。

所述的自调式气体隔离器的工作过程是：假设存液装置处于没有液体，或排完液后的初始状态，浮子在最低位，浮子将排液口封住，阻隔排液口与存液装置的气体通道。

无盖板时液体直接流入存液装置，有盖板时液体从排液孔流入存液装置。流入存液装置的液体使液面不断升高，当液面升到大于浮子和压力平衡装置的重量时，浮子随之上升，浮子离开排液口打开排液通道开始排液。浮子的高低与液体流量和排液的速度有关，如果液体流入的速度快，排液的速度慢，液面就继续升高，浮子与排液口的距离也越大，排液的速度也更快，当达到平衡时，液面保持不变，反之液面下降到平衡位置。液体进入封闭的排液通道，使通道内空间变小而产生压力，排液就会受到阻力，排液的速度就会变慢，如果流入存液装置的液体大于排出的液体，液面就会升高。

一是存液装置上面没有盖板，当浮子上升到某一高度时，浮子就发会倾斜将压力释放，没有了压力，排液速度加快，液面随之降低至达到平衡。

二是存液装置上有盖板，凸块在盖板上，浮子的高度低于凸块时，压力平衡装置受到的压力为浮子的重量，小于压力平衡装置的开启力，浮子随液体继续上升，当浮子碰到凸块时浮子不能继续升高（如果浮子上有凸块，盖板上没有凸块，就为：当凸块碰到盖板时浮子不能继续升高），压力平衡装置受到的压力为浮子排开液体的液体重量，大于压力平衡装置开启力时，密封件四与泄压口密封接触连接的一端发生形变或位移，压力从泄压口释放，压力释放后压力平衡装置关闭，排液速度加快，液面开始下降达到平衡位置为止。

当排液量发生变化或结束排液时，液面的变化使排液通道产生负压，负压的吸力使浮子向排液口移动，压力平衡装置受到的负压增加，当这个负压大于压力平衡装置开启力时，密封件一与泄压口密封接触连接的一端产生形变或位移，打开泄压口释放负压，泄压后压力平衡装置关闭，浮子不会因负压吸在排液口上阻断排液通道，浮子回到平衡状态。

作为本发明的第二种优选方案：所述的压力平衡装置包括密封件二，弹簧，顶杆；所述的密封件二上有顶杆，弹簧套装在顶杆上，弹簧的一端安装在顶杆上，另一端安装在浮子上，密封件二与泄压口密封接触连接。

其工作过程是：产生正压时，顶杆随液面升高至盖板后，顶杆受到浮力和盖板压力大于弹簧弹力时，顶杆使弹簧压缩，密封件二打开泄压口释放压力。当产生负压，负压的吸力大于弹簧弹力时，密封件二打开泄压口释放负压。

作为本发明的另一种优选方案：所述的压力平衡装置包括密封件三，磁性材料，顶杆，支架。

所述的密封件三上有顶杆，支架固定安装在浮子上，顶杆套装在支架内可作轴向运动，磁性材料一件固定安装在浮子上，另一件固定安装在顶杆或者安装在密封器三上，密封件三与泄压口密封接触连接。其工作过程是：产生正压时，顶杆随液面升高至盖板后，顶杆受到浮力和盖板压力大于磁力时，顶杆使密封件二开启泄压口释放压力。当产生负压，负压的吸力大于磁力时，密封件二开启释放负压。

作为本发明的再一种优选方案：所述的压力平衡装置包括密封件五，浮子或盖板上有凸块，密封件五安装在浮子顶部，密封件五的一端采用粘接，焊接等方式固定安装在浮子上，另一端与泄压口密封接触连接。工作过程同第一种优选方案中的密封件四。

当然，压力平衡装置还可以有其他的成熟的结构方案，比如采用重力，浮力等方式，用弹片，拉杆，杠杆等结构。

本发明的有益效果是：自调式气体隔离器，具有根据液体流量大小自动调节排液口开度，能自动平衡压力的功能。排液通道内光滑，没有任何阻挡液体流动和钩挂杂物的构件，排液时几乎是直通无阻，更不易发生堵塞。液体流过时会使浮子发生摆动或旋转，有自清洗功能。无论是有无液体都能很好的隔绝气体。

结构简单，维修、清洗、拆卸方便，生产容易，成本低，应用范围广，易于推广等。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明自调式气体隔离器1低液位压力平衡时的示意图；

图2是本发明自调式气体隔离器1有负压时压力平衡装置开启的示意图；

图3是本发明自调式气体隔离器2低液位压力平衡时的示意图；

图4是本发明自调式气体隔离器2通常情况下排液时的示意图；

图5是本发明自调式气体隔离器2高液位压力平衡装置开启时的示意图；

图6是本发明自调式气体隔离器弹簧式压力平衡装置示意图；

图7是本发明自调式气体隔离器磁式压力平衡装置示意图；

图8是本发明自调式气体隔离器有正压时压力平衡装置开启的示意图。

图1，图2，图3，图4，图5，图6，图7，图8中自调式气体隔离器各组件所示：1—浮子、1a—凹槽、1b—泄压口、2—压力平衡装置、2a—密封件一、2b—密封件二、2c—弹簧、2d—密封件三、2e—磁性材料、2f—顶杆、2g—密封件四、2h—支架、2i—密封件五3—存液装置、3a—排液口、4—盖板、4a—排液孔、4b—凸块、a—液位线示意。

具体实施方式

实施例 1 ：

如图1，图2所示为实施例1的自调式气体隔离器，其包括浮子1，压力平衡装置2，存液装置3，盖板4；所述的浮子1上有凹槽1a，凹槽1a上有泄压口1b，压力平衡装置2安装在凹槽（1a）内，浮子1安装在存液装置3内，浮子1可在存液装置3内浮动。存液装置3上有排液口3a，盖板4上有排液孔4a；所述的压力平衡装置2包括密封件一2a，压力平衡装置2安装在凹槽1a内，密封件一2a的一端采用销接，镙接，铆接等方式固定安装在浮子1上，另一端与泄压口1b密封接触连接，密封件一2a可以用弹性材料制成，如橡胶等。当然也可以将压力平衡装置2做成一个独立的装置，再安装在浮子1上。

实施例1所述的自调式气体隔离器的工作过程是：

假设存液装置3处于没有液体，或排完液后的初始状态，浮子1在最低位，浮子1将排液口3a封住，阻隔排液口3a与存液装置3的气体通道。

如果液体流入存液装置3使液面不断升高，当液面升到大于浮子1和压力平衡装置2的重量时，浮子1随之上升，浮子1离开排液口3a打开排液通道开始排液。浮子1的高低与液体流量和排液的速度有关，如果液体流入的速度快，排液的速度慢液面继续升高，浮子1与排液口3a的距离也越大，排液的速度也加快，当达到平衡时，液面保持不变，反之液面下降到平衡位置。

液体进入封闭的排液通道后，通道内空间变小而产生压力，这个压力与液体流动的方向相反，排液就会受到阻力，排液的速度就会变慢，流入的液体大于排液速度时，液面也会升高。

当浮子1上升到某以高度时，浮子1就会发产生倾斜将压力释放，没有了压力，排液速度加快，液面随之降低至达到平衡。

流入的液体量发生变化或液面下降时，排液通道产生负压，负压的吸力将使浮子1向下移动，浮子1排开的液体就会增多，压力平衡装置2上的吸力增大，当吸力大于压力平衡装置2的开启力时，密封件一2a与泄压口1b密封接触连接的一端发生形变或位移，打开泄压口1b压力释放，压力释放后压力平衡装置2关闭，浮子1不会因负压被吸在排液口3a上阻断通道，隔离器继续正常工作。排液完成后浮子1回落至初始状态的最低位，封闭排液口3a气体通道。

实施例 2 ：如图3、图4、图5、图8所示为实施例2的自调式气体隔离器，本实施例基本结构同实施例1，不同点在于：所述的自调式气体隔离器包括了密封件五2i，盖板4，盖板4上有排液孔4a，盖板4或浮子1上有凸块4b，取消了密封件一2a。所述的密封件五2i的一端采用粘接，焊接等方式固定安装在浮子1上，另一端与泄压口1b密封接触连接。

液体通过排液孔4a流入存液装置3使浮子1上升达到平衡时，压力平衡装置2受到的压力为浮子1的重量，小于压力平衡装置2的开启力。如果产生了正压力，浮子1随液体继续上升，当浮子碰到凸块4b时浮子1停止上升（如果浮子上有凸块，盖板上没有凸块，就为：当凸块4b碰到盖板4时浮子1停止上升），压力平衡装置2受到的压力为浮子1排开液体的液体重量，大于密封件五2i的开启力时，密封件五2i与泄压口1b密封接触连接的一端，发生形变或位移打开泄压口1b释放压力，释放后压力平衡装置2关闭，排液速度加快，液面下降达到平衡状态为止。排液完成后浮子1回落至初始状态的最低位，封闭排液口3a气体通道。

实施例 3 ：如图3、图4、图5所示为实施例3的自调式气体隔离器，本实施例基本结构同实施例1，不同点在于：所述的自调式气体隔离器包括了密封件四2g，盖板4，盖板4上有排液孔4a，盖板4或浮子1上有凸块4b，密封件四2g一端固定安装在浮子1顶部，另一端与泄压口1b密封接触连接。

液体通过排液孔4a流入存液装置3使浮子1上升达到平衡，压力平衡装置2受到的压力为浮子1的重量，小于压力平衡装置2的开启力。如果产生了正压力，浮子1随液体继续上升，当碰到凸块4b时浮子1停止上升（假设凸块4b在浮子1上时，就应该是凸块4b碰到盖板4），压力平衡装置2受到的压力等于浮子1排开液体体积的液体重量，大于密封件四2g的开启力时，密封件四2g与泄压口1b密封接触连接的一端，发生位移或形变打开泄压口1b释放压力，释放后压力平衡装置2关闭，排液速度加快，液面下降达到平衡状态为止。负压时同实施例1。

实施例 4 ：

如图1、图3、图4、图5、图6所示为实施例4的自调式气体隔离器，本实施例基本结构同实施例1，实施例2，实施例3，不同点在于：压力平衡装置2改为了弹簧式结构，包括密封件二2b、弹簧2c、顶杆2f，所述的弹簧2c两端分别安装在顶杆2f和浮子1上，密封件二2b与泄压口1b密封接触连接。

当浮子1上产生大于弹簧2c弹力的负压时，这个负压的吸力使弹簧2c形变，密封件二2b打开所密封接触连接的泄压口1b。当有正压液面上升，顶杆2f随液面和浮子1升至盖板4时，顶杆2f在浮力和盖板4的作用力下，弹簧2c被压缩，密封件二2b将泄压口1b打开释放压力。

实施例 5 ：

如图1、图3、图4、图5、图7所示为实施例5的自调式气体隔离器，本实施例基本结构同实施例1、实施例2、实施例3和实施例4，不同点在于：压力平衡装置2改为了磁式结构，包括密封件三2d、磁性材料2e、顶杆2f、支架2h；所述的磁性材料2e由一对相吸或相斥的材料，如磁铁和铁金属，或者磁铁与磁铁等配对，使它们之间在一定距离内，相互可以产生相吸或相斥作用；所述的支架2h安装在浮子1上，顶杆2f套装在支架2h内可延轴向运动，磁性材料2e分别安装在浮子1和密封件三2d上，或者安装在浮子1和顶杆2f上。

当浮子1上产生的负压大于磁性材料2e的相互作用力时，负压的吸力克服磁力使密封件三2d打开泄压口1b释放压力。当正压大于磁力时，顶杆2f推动密封件三2d开启泄压口1b释放压力。

以上所述，仅是本发明自调式气体隔离器的典型实例的一部分，附图只是部分示意图。所属的压力平衡装置2可以用浮力，磁力，弹力，重力等原理。采用拉杆，杠杆，凸轮等使其开闭，如密封件一上设置像类似顶杆作用的凸等。只要包括有泄压口1b，压力平衡装置2均落在本发明的保护范围。

Claims (10)

1. 自调式气体隔离器，包括浮子（1），存液装置（3），排液口（3a），盖板（4），排液孔（4a）；其特征在于：还包括压力平衡装置（2）；所述的浮子（1）上有泄压口（1b），压力平衡装置（2）与浮子（1）定位连接。

2.如权利要求1所述的自调式气体隔离器，其特征在于：所述的浮子（1）上有凹槽（1a），凹槽（1a）上有泄压口（1b），压力平衡装置（2）包括密封件一（2a），所述的密封件一（2a）的一端固定安装在凹槽（1a）内，另一端与泄压口（1b）密封接触连接。

3.如权利要求1所述的自调式气体隔离器，其特征在于：所述的浮子（1）上有凹槽（1a），凹槽（1a）上有泄压口（1b），压力平衡装置（2）包括密封件五（2i），盖板（4）上有凸块（4b），所述的密封件五（2i）的一端固定安装在浮子（1）上，另一端与泄压口（1b）密封接触连接。

4.如权利要求1所述的自调式气体隔离器，其特征在于：所述的浮子（1）上有凹槽（1a），凹槽（1a）上有泄压口（1b），压力平衡装置（2）包括密封件五（2i），浮子（1）上有凸块（4b），所述的密封件五（2i）的一端安装在浮子（1）上，另一端与泄压口（1b）密封接触连接。

5.如权利要求1所述的自调式气体隔离器，其特征在于：所述的浮子（1）上有凹槽（1a），凹槽（1a）上有泄压口（1b），压力平衡装置（2）包括密封件一（2a）和密封件四（2g），浮子（1）上有凸块（4b），所述的密封件一（2a）的一端安装在凹槽（1a）内，另一端与泄压口（1b）密封接触连接，密封件四（2g）的一端安装在浮子（1）顶部，另一端与泄压口（1b）密封接触连接。

6.如权利要求1所述的自调式气体隔离器，其特征在于：所述的浮子（1）上有凹槽（1a），凹槽（1a）上有泄压口（1b），压力平衡装置（2）包括密封件一（2a）和密封件四（2g），盖板（4）上有凸块（4b），所述的密封件一（2a）的一端固定安装在凹槽（1a）上，另一端与泄压口（1b）密封接触连接，密封件四（2g）的一端固定安装在浮子（1）顶部，另一端与泄压口（1b）密封接触连接。

7.如权利要求1所述的自调式气体隔离器，其特征在于：所述的浮子（1）上有凹槽（1a），凹槽（1a）上有泄压口（1b），压力平衡装置（2）包括密封件二（2b）、弹簧（2c）、顶杆（2f），所述的弹簧（2c）套在顶杆（2f）上，弹簧（2c）的一端安装在顶杆（2f）上，另一端安装在浮子（1）上，密封件二（2b）与泄压口（1b）密封接触连接。

8.如权利要求1所述的自调式气体隔离器，其特征在于：所述的浮子（1）上有凹槽（1a），凹槽（1a）上有泄压口（1b），压力平衡装置（2）包括密封件三（2d）、磁性材料（2e）、顶杆（2f）、支架（2h），所述的支架（2h）固定安装在浮子（1）上，顶杆（2f）套装在支架（2h）内可沿轴向运动，磁性材料（2e）分别安装在浮子（1）和密封件三（2d）上，密封件三（2d）与泄压口（1b）密封接触连接。

9.如权利要求1所述的自调式气体隔离器，其特征在于：所述的浮子（1）上有凹槽（1a），凹槽（1a）上有泄压口（1b），压力平衡装置（2）包括密封件三（2d）、磁性材料（2e）、顶杆（2f）、支架（2h），所述的支架（2h）固定安装在浮子（1）上，顶杆（2f）套装在支架（2h）内可沿轴向运动，磁性材料（2e）分别安装在浮子（1）和顶杆（2f）上，密封件三（2d）与泄压口（1b）密封接触连接。

10.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的自调式气体隔离器，其特征在于：所述的盖板（4）安装在存液装置（3）上，所述的浮子（1）可随液面的升降在盖板（4）之下的存液装置（3）内浮动。