CN105864467B - 单向阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀门技术领域，本发明的主要目的在于提供一种单向阀。主要采用的技术方案为：单向阀，包括壳体、密封体和导向结构。壳体具有内腔，壳体的上端设有连通内腔的流体出口，壳体的下端设有连通内腔的流体入口，内腔具有第一锥壁；密封体可活动地置于内腔内，密封体的外表面具有与第一锥壁相适配的第二锥壁；密封体通过第二锥壁与第一锥壁配合，以封堵内腔或使流体入口与流体出口之间贯通；导向结构用于对密封体导向，以提供密封体在重力作用下位移至第一位置的趋势；当密封体在第一位置时，第二锥壁与第一锥壁配合封堵内腔。本发明的单向阀能够减小单向阀的密封体在工作过程中的颤动，以减缓密封体的磨损，提高单向阀的使用寿命。

Description

单向阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，特别是涉及一种单向阀。

背景技术

随着人们的安全意识和法律法规对安全要求的提高，单向阀越来越多的使用在各行业的管道中，以确保生产稳定及安全生产需要。目前单向阀的种类虽然有很多种，但在使用过程中总是存在这样那样的问题。

现有技术中，单向阀的密封体在工作过程中由于受力不稳定，容易发生颤动，从而导致单向阀的密封体在工作过程中不断地敲打与之相配合的密封面，使得密封体的磨损加快，进而导致单向阀的密封性能降低；另外，单向阀的密封体在工作过程中敲打与之相配合的密封面时也会发出较大的噪音，造成噪音污染。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种单向阀，主要目的在于减小单向阀的密封体在工作过程中的颤动，以减缓密封体的磨损，提高单向阀的使用寿命。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

本发明的实施例提供一种单向阀，包括：

壳体，其具有内腔，所述壳体的上端设有连通所述内腔的流体出口，所述壳体的下端设有连通所述内腔的流体入口，所述内腔具有第一锥壁，所述第一锥壁的截面轮廓的周长在沿所述流体入口至所述流体出口的方向上呈逐渐增大的趋势；

密封体，可活动地置于所述内腔内，所述密封体的外表面具有与所述第一锥壁相适配的第二锥壁；所述密封体通过所述第二锥壁与所述第一锥壁配合，以封堵所述内腔或使所述流体入口与所述流体出口之间贯通；

导向结构，用于对所述密封体导向，以提供所述密封体在重力作用下位移至第一位置的趋势；其中，当所述密封体在所述第一位置时，所述第二锥壁与所述第一锥壁配合封堵所述内腔。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的单向阀，其中，当所述单向阀在第一使用状态时，所述密封体在所述内腔内位移至所述第一位置，所述密封体的第二锥壁与所述第一锥壁通过面接触的方式密封配合。

前述的单向阀，其中，当所述单向阀在第二使用状态时，所述密封体在所述内腔内位移至第二位置，所述密封体的第二锥壁与所述第一锥壁之间具有间隙，所述流体入口与所述流体出口经由所述间隙贯通。

前述的单向阀，其中，所述第一锥壁和所述第二锥壁两者的截面轮廓均呈圆形；

所述第一锥壁和所述第二锥壁两者的斜率相同。

前述的单向阀，其中，所述导向结构包括所述第一锥壁，所述导向结构通过所述第一锥壁对所述密封体导向；

其中，所述第二锥壁的至少一部分置于由所述第一锥壁围成的空间内。

前述的单向阀，还包括：

支撑件，设置在流体出口处，所述支撑件的至少一部分置于所述内腔，所述支撑件的置于所述内腔的部分取为第一部分，所述第一部分的侧壁上设有连通所述流体出口的通孔；

其中，所述第一部分的下端与所述密封体的上端相对，以在所述密封体位移至第三位置时与所述第一部分的下端相抵触。

前述的单向阀，其中，所述支撑件的水平截面轮廓呈十字形。

前述的单向阀，其中，所述支撑件的上端侧壁与流体出口处的内腔壁固定连接。

前述的单向阀，还包括：

弹性件，用于与所述密封体配合，以提供所述密封体位移至所述第一位置的趋势。

前述的单向阀，其中，所述弹性件置于所述内腔，所述弹性件的上端设置在流体出口处，所述弹性件的下端与所述密封体的上端连接。

前述的单向阀，其中，所述壳体包括外壳、第一连接头和第二连接头；

所述外壳的内部中空，所述外壳的上端和下端均具有开口；

所述第一连接头与所述外壳的上端连接，且封堵所述外壳的上端开口；

所述第二连接头与所述外壳的下端连接，且封堵所述外壳的下端开口；

所述外壳、所述第一连接头和所述第二连接头共同围成所述的内腔；

所述第一连接头上设有所述的流体出口，所述第二连接头上设有所述的流体入口，所述外壳的内壁上具有所述第一锥壁。

前述的单向阀，其中，所述第一连接头与所述外壳的上端可拆装连接。

借由上述技术方案，本发明单向阀至少具有以下有益效果：

在本发明提供的技术方案中，因为流体入口设置在壳体的下端，流体出口设置在壳体的上端，当本发明单向阀在工作时，流体以一定的压力从位于壳体下端的流体入口流入，并克服密封体自身的重力，将密封体顶开从位于壳体上端的流体出口流出，其中，密封体在工作过程中只受到自身的重力和流体对其施加的压力的作用，当流体以稳定地压力从流体入口端流入，并从流体出口端流出时，流体对密封体所施加的压力也保持稳定，从而密封体在工作过程中的整体受力也保持稳定，不会发生颤动，进而使得密封体的磨损较小，本发明单向阀的使用寿命较高。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的一实施例提供的一种单向阀的密封体位移至第一位置时的剖面结构示意图；

图2是本发明的一实施例提供的一种单向阀的密封体位移至第二位置时的剖面结构示意图；

图3是本发明的一实施例提供的一种单向阀的密封体位移至第三位置时的剖面结构示意图；

图4是本发明的一实施例提供的一种单向阀的另一视角的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1至图3所示，本发明的一个实施例提出的一种单向阀100，包括壳体1、密封体2和导向结构3。

如图1至图3所示，壳体1具有内腔11。壳体1的上端设有连通内腔11的流体出口101，壳体1的下端设有连通内腔11的流体入口102。内腔11具有第一锥壁111，此处的“第一锥壁111”呈锥形形状，并且第一锥壁111没有锥尖。第一锥壁111的截面轮廓的周长在沿流体入口102至流体出口101的方向上呈逐渐增大的趋势，即第一锥壁111在沿流体入口102至流体出口101的方向上呈逐渐变粗的趋势。其中，流体入口102至流体出口101的方向即为图1中箭头a所示的方向。

如图1至图3所示，密封体2可活动地置于内腔11内，密封体2的外表面具有与第一锥壁111相适配的第二锥壁21，此次的“第二锥壁21”同样没有锥尖。密封体2通过第二锥壁21与第一锥壁111配合，以封堵内腔11或使流体入口102与流体出口101之间贯通。

如图1所示，导向结构3用于对上述的密封体2导向，以提供密封体2在重力作用下位移至第一位置的趋势。其中，当密封体2在第一位置时，第二锥壁21与第一锥壁111配合封堵内腔11。

上述的密封体2由于可活动地置于壳体1的内腔11，密封体2能够在壳体1的内腔11内位移至第一位置和第二位置。当密封体2在壳体1的内腔11位移至不同的位置时，可以使单向阀100具有不同的使用状态。

具体的，如图1所示，当本发明单向阀100在第一使用状态时，密封体2在内腔11内位移至前述的第一位置，在该第一位置时，密封体2的第二锥壁21与内腔11的第一锥壁111通过面接触的方式密封配合，以封堵壳体1的内腔11。本发明单向阀100在该第一使用状态时，流体入口102与流体出口101之间隔断，流体不能在流体入口102与流体出口101之间流动。

如图2所示，当本发明单向阀100在第二使用状态时，密封体2在内腔11内位移至第二位置，在该第二位置时，密封体2的第二锥壁21与内腔11的第一锥壁111之间具有间隙4，流体入口102与流体出口101经由间隙4贯通，使流体可以在流体入口102与流体出口101之间自由地流动。

上述单向阀100的具体工作过程如下：如图1和图2所示，上述的单向阀100为垂直安装方式，即单向阀100的流体入口102位于下端，单向阀100的流体出口101位于上端。当单向阀100在工作时，流体以一定的压力从位于壳体1下端的流体入口102流入，流体克服密封体2自身的重力，将密封体2顶开从位于壳体1上端的流体出口101流出，此时密封体2位于第二位置。其中，密封体2在工作过程中只受到自身的重力和流体对其施加的压力的作用，当流体以稳定地压力从流体入口102端流入，并从流体出口101端流出时，流体对密封体2所施加的压力也保持稳定，从而密封体2在工作过程中的整体受力也保持稳定，不会发生颤动，进而使得密封体2的磨损较小，本发明单向阀100的使用寿命较高。

在单向阀100正常工作过程中，如果从流体入口102通入的流体的压力变小或单向阀100的流体出口101端的压力增大，导致流体对密封体2施加的压力不足以维持密封体2顶开的状态时，如图1所示，密封体2在重力的作用下通过导向结构3位移至第一位置，在该第一位置，密封体2上的第二锥壁21与内腔11上的第一锥壁111配合封堵内腔11，使流体入口102与流体出口101之间处于隔断状态。

在一个具体的应用示例中，前述内腔11上的第一锥壁111和壳体1上的第二锥壁21两者均为圆形锥壁，换句话说：第一锥壁111和第二锥壁21两者的截面轮廓均呈圆形。且第一锥壁111和第二锥壁21两者的斜率相同。第一锥壁111和第二锥壁21两者由于均呈圆形，其加工较方便，并且两者在装配时在圆周方向上没有限制，装配效率较高。

然而，在一个替代的实施例中，前述的第一锥壁111和第二锥壁21两者也可以均为棱锥或椭圆形锥等，其中，具体选用何种方式可以根据用户的实际需求进行设置，在此不再赘述。

在实现前述导向结构3的技术方案中，本发明的实施例提供如下的实施方式：如图1和图2所示，前述的导向结构3包括前述的第一锥壁111，导向结构3通过该第一锥壁111对密封体2导向。其中，第二锥壁21的至少一部分置于由第一锥壁111围成的空间内。在本实施例中，由于密封体2上的第二锥壁21一直处于第一锥壁111围成的空间内，从而使第一锥壁111时刻可以为密封体2的第二锥壁21导向，以提供密封体2在重力作用下位移至第一位置的趋势。本实施例采用内腔11自身第一锥壁111的结构实现为密封体2导向，其结构较简单，不需要额外增加部件，从而成本较低。

如图3和图4所示，本发明单向阀100还包括支撑件5，支撑件5设置在流体出口101处。支撑件5的一部分置于内腔11，为了方便描述，将支撑件5的置于内腔11的部分取为第一部分(图中未标示)。该第一部分的侧壁上设有连通流体出口101的通孔51。其中，支撑件5的下端与密封体2的上端相对，以在密封体2位移至第三位置时与支撑件5的上端相抵触。在本实施例中，当流体入口102端的流体压力过大时，流体入口102端的流体将密封体2往上顶开，直至密封体2的上端与第一部分的下端相抵触，此时流体仍然可以从第一部分侧壁上的通孔51流入到流体出口101，并从流体出口101流出，从而可以有效防止流体入口102端的流体压力过大出现的断流现象。

这里需要说明的是：在一个替代的实施例中，前述的支撑件5也可以是全部置于内腔11。其中，具体选取何种实施方式，可以根据用户的实际需求设置，在此不再赘述。

上述支撑件5的上端侧壁与流体出口101处的内腔壁固定连接，以将支撑件5固定在流体出口101处。

在一个具体的应用示例中，如图4所示，前述支撑件5的水平截面轮廓呈十字形，带有结构简单，方便加工的技术效果。十字形支撑件5的四个端头分别与流体出口101处的内腔壁固定连接，以将流体出口101划分为四个相互独立的子出口。

当然，在一个替代的实施例中，前述的支撑件5的水平截面轮廓也可以呈一字形，如此也带有防止流体入口102端的流体压力过大出现的断流现象。其中，具体选取何种实施方式，可以根据用户的实际需求设置，在此不再赘述。

如图1和图2所示，本发明单向阀100还包括弹性件6。弹性件6用于与密封体2配合，以提供密封体2位移至前述第一位置的趋势。其中，在壳体内腔11的有限空间内，当仅通过密封体2的重力无法达到流体打开单向阀100的设计压力时，通过设置的弹性件6，可以辅助密封体2对抗流体入口102端的流体压力，以在有限的空间内达到流体打开单向阀100的设计压力。另外，通过设置的弹性件6，还可以避免密封体2在异常状态下出现回不到原位的情况发生。

在一个具体的应用示例中，如图1和图2所示，前述的弹性件6置于内腔11，弹性件6的上端设置在流体出口101处，比如与流体出口101处的内腔壁固定连接，或与前述支撑件5的下端固定连接等。弹性件6的下端与密封体2的上端连接。

上述的弹性件6可以为弹簧、弹性塑胶或弹性橡胶等，其中，具体选用何种方式可以根据用户的实际需求进行设置，在此不再赘述。

这里需要说明的是：从流体入口102通入的流体打开单向阀100的压力与密封体2的重量和弹性件6的弹力有关，用户可以根据使用环境压力的不同，选择适合该压力的密封体2和弹性件6，即需要打开单向阀100的压力小些时，可选用质量轻的密封体2及弹力小的弹性件6，需要打开单向阀100的压力大些时，可选用质量重的密封体2及弹力大的弹性件6。

前述的壳体1可以为一体成型结构，也可以为分体式结构。在前述壳体1为分体式结构的一个具体的应用示例中，如图3所示，前述的壳体1包括外壳10、第一连接头20和第二连接头30。外壳10的内部中空，外壳10的上端和下端均具有开口。第一连接头20与外壳10的上端连接，且封堵外壳10的上端开口。第二连接头30与外壳10的下端连接，且封堵外壳10的下端开口。外壳10、第一连接头20和第二连接头30共同围成前述壳体1的内腔11。第一连接头20上设有前述的流体出口101，流体出口101连通内腔11内部。第二连接头30上设有前述的流体入口102，流体入口102连通内腔11内部。外壳10的内壁上具有前述的第一锥壁111。在本实施例中，由于壳体1为分体式结构，带有方便加工和组装的技术效果。

在一个具体的应用示例中，前述的外壳10可选用金属或玻璃材质的外壳。前述的密封体2可以选用金属或有机材料(如聚四氟乙烯)的密封体。

进一步的，前述的第一连接头20与外壳10的上端可拆装连接，此次的“可拆装”是指第一连接头20与外壳10的上端两者既可以组装固定，又可以拆卸分离。在本示例中，可以先组装位于壳体1内腔11的部件，比如密封体2、弹性件6等；然后再将第一连接头20组装到外壳10的上端。

这里需要说明的是：前述的第一连接头20与外壳10的上端两者可以通过法兰、螺纹或过盈配合的方式实现可拆装连接的效果。其中，具体选用何种方式可以根据用户的实际需求进行设置，在此不再赘述。

在一个具体的应用示例中，本发明单向阀100的外壳10采用不锈钢制作，前述的弹性件6为不锈钢弹簧。第一连接头20和第二连接头30也均为不锈钢材料制成。前述的密封体2由聚四氟乙烯材料制成。在该示例中，本发明单向阀100设计的流体打开压力为10kpa。如图2所示，当流体入口102端通入15kpa的气体时，气体将密封体2顶开，气流通过密封体2四周的间隙4流过，并经流体出口101端流出；如图1所示，当流体入口102端的气体压力由15kpa变为9kpa时，密封体2在自身重力和弹簧的双重作用下经由导向结构3回到前述的第一位置，此时密封体2封堵内腔11，气体断流；如图1所示，当流体入口102端的气体正常通过过程中(压力为15kpa)，流体出口101端的压力出现异常变大(如突然升高至100kpa)时，密封体2迅速落下至第一位置，此时密封体2封堵内腔11，以阻止流体出口101端的气流回流。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种单向阀，其特征在于，包括：

壳体，其具有内腔，所述壳体的上端设有连通所述内腔的流体出口，所述壳体的下端设有连通所述内腔的流体入口，所述内腔具有第一锥壁，所述第一锥壁的截面轮廓的周长在沿所述流体入口至所述流体出口的方向上呈逐渐增大的趋势；

密封体，可活动地置于所述内腔内，所述密封体的外表面具有与所述第一锥壁相适配的第二锥壁；所述密封体通过所述第二锥壁与所述第一锥壁配合，以封堵所述内腔或使所述流体入口与所述流体出口之间贯通；

导向结构，用于对所述密封体导向，以提供所述密封体在重力作用下位移至第一位置的趋势；其中，当所述密封体在所述第一位置时，所述第二锥壁与所述第一锥壁配合封堵所述内腔；

弹性件，用于与所述密封体配合，以提供所述密封体位移至所述第一位置的趋势，以辅助所述密封体对抗所述流体入口的流体压力；

所述导向结构包括所述第一锥壁，所述导向结构通过所述第一锥壁对所述密封体导向；所述密封体的第二锥壁一直处于所述第一锥壁围成的空间内；

当所述单向阀在第二使用状态时，所述密封体在所述内腔内位移至第二位置，所述密封体的第二锥壁与所述第一锥壁之间具有间隙，所述流体入口与所述流体出口经由所述间隙贯通。

2.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，

当所述单向阀在第一使用状态时，所述密封体在所述内腔内位移至所述第一位置，所述密封体的第二锥壁与所述第一锥壁通过面接触的方式密封配合。

3.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，

所述第一锥壁和所述第二锥壁两者的截面轮廓均呈圆形；

所述第一锥壁和所述第二锥壁两者的斜率相同。

4.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，还包括：

支撑件，设置在流体出口处，所述支撑件的至少一部分置于所述内腔，所述支撑件的置于所述内腔的部分取为第一部分，所述第一部分的侧壁上设有连通所述流体出口的通孔；

其中，所述第一部分的下端与所述密封体的上端相对，以在所述密封体位移至第三位置时与所述第一部分的下端相抵触。

5.如权利要求4所述的单向阀，其特征在于，

所述支撑件的水平截面轮廓呈十字形。

6.如权利要求5所述的单向阀，其特征在于，

所述支撑件的上端侧壁与流体出口处的内腔壁固定连接。

7.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，

所述弹性件置于所述内腔，所述弹性件的上端设置在流体出口处，所述弹性件的下端与所述密封体的上端连接。