CN106943040A - 负压密封结构及负压密封方法与应用 - Google Patents
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Abstract
一种负压密封结构及负压密封方法中，腔体在使用过程中都为真空负压，在非使用过程中都是环境气压，而与腔体配合的密封主体也随腔体内的压强状态变化，而发生相应形变，从而使密封主体和腔体之间的配合紧密度发生变化。腔体内在负压状态时候，密封主体发生形变从而与腔体密封面之间的密封压力提高，气密性提升；腔体内在环境气压状态时候，密封主体恢复到初始状态，密封主体与腔体密封面之间的密封压力减小，便于使用者将密封主体和腔体分离。采用了本发明的负压密封结构的真空食品处理机、真空保鲜罐和真空压榨机，在保证工作状态气密性的同时，提高了使用者在放入食品和取出食品的使用便利性，改善了使用体验。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工机械的技术领域，具体说是一种负压密封结构及负压密封方法与应用。
背景技术
现有的食品加工过程中，食品与空气接触而导致的氧化成为了营养流失的重要因素。在食品处理机或榨汁机的使用中，食物与空气的接触程度更为显著，致使营养氧化流失量更大。
为减少食物中营养成分的氧化，现有技术ZL201210139784.7“带电动抽气泵的食品处理机及抽真空制取食料液的方法”中公开了一种真空食品处理机，该真空食品处理机的桶体内部形成容纳和加工食品的空间，使用中通过电动抽气泵对桶体内进行抽真空，将桶体内的空气排出，以减小食品加工过程中的氧化，减少营养损失。此类真空食品处理机在抽真空使用过程中必须要保证桶体自身的密封度，通常真空食品处理机的桶体都利用可以活动开启的密封盖进行密封，而密封盖和桶体之间一般通过过盈配合来提高气密性，例如在密封盖和桶体之间设置单个或多个密封圈达到密封效果或者密封盖与桶体之间直接通过过盈配合，密封盖可以为刚性材质也可为弹性材质。
其它如真空保鲜罐等类容器中，也需要利用密封盖对保鲜罐进行密封，而密封盖和保鲜罐之间一般也是通过过盈配合来提高气密性，保证密封度。
过盈配合的过盈度越大，密封越紧密、越可靠、越不容易漏气（反之就容易因密封不严密而漏气）。但是过盈度越大则密封盖与容器（食品处理机的桶体或保鲜罐）口部之间“塞的越紧”，将密封盖盖上/拿下也越费力。从而为使用者带来不便，使用体验较差。
通过过盈配合实现真空密封，还出现在真空压榨机中，如ZL201610224635.9，在压榨缸内设置滑动的密封活塞，压榨机在工作中需要对压榨缸的压榨室等内部空间进行抽真空，密封活塞的侧壁与压榨缸的内侧壁之间通过过盈配合实现滑动密封。一般是在密封活塞上带有刚性或弹性密封圈，或（密封活塞上不带有密封圈）依靠密封活塞本身与压榨缸内侧壁之间实现过盈配合。在提高密封活塞与压榨缸之间的配合紧密度时会增大活塞与压榨缸之间滑动时的阻力，由于榨汁开始前将密封活塞插入压榨缸，以及榨汁结束后将密封活塞由压榨缸中取出的动作都是由使用者手动完成的，使用者需要对密封活塞施加较大的力，为使用者带来不便，使用体验较差。
总之，利用过盈配合实现密封的真空类的机械装置中，密封的可靠性与操作的便利性（也就是盖上/拿下密封盖或密封活塞等的方便程度）之间是矛盾的。而真空类机械装置中密封又是必须要保证的，故此密封盖的盖上/拿下，或密封活塞的插入/取出是必然较为费力的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种负压密封结构及负压密封方法与应用。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
本发明的负压密封结构，包括密封主体和腔体，上述密封主体用于对该腔体的密封，所述密封主体为被动式负压形变密封结构，当所述密封主体在环境气压下对该腔体密封时，密封主体与所述腔体的密封面之间的密封压力为初始压力，初始压力大于或等于零；当该腔体内部形成真空负压状态时，所述密封主体在真空负压下产生形变，使密封主体与所述腔体的密封面之间的密封压力大于初始压力，密封主体与所述腔体之间的密封度提升。
本发明还可以采用以下技术措施：
所述密封主体为密封盖，所述腔体的密封面为密封盖与腔体侧壁之间的接触面，所述密封盖为下列结构之一：
①密封盖为弹性或柔性的多孔材料制成；
②密封盖与腔体侧壁之间设有密封圈，所述密封圈由弹性或柔性的多孔材料制成；
③密封盖与腔体侧壁之间设有密封圈，所述密封圈是空心密封圈，其内有至少一个气室，气室为密闭或与外部环境连通；
④密封盖包括顶部和侧壁，密封盖的侧壁插入到腔体内或包覆在腔体外，密封盖的侧壁与腔体侧壁之间设有环状密封带，密封盖侧壁上有贯穿的导气孔，当密封盖对腔体密封时，导气孔的一端与外部环境相连通，导气孔的另一端被环状密封带覆盖；
⑤密封盖包括顶部和侧壁，密封盖的侧壁插入到腔体内或包覆在腔体外，密封盖的侧壁与腔体侧壁之间设有空心密封圈，空心密封圈内设有至少一个气室，密封盖侧壁上有贯穿的导气孔，当密封盖对腔体密封时，导气孔的一端与外部环境相连通，导气孔的另一端被空心密封圈覆盖，空心密封圈内的气室密闭或气室通过导气孔与外部环境相连通；
⑥密封盖包括顶部和侧壁，密封盖的侧壁插入到腔体内或包覆在腔体外，密封盖的侧壁与腔体侧壁之间设有多孔材料密封圈，密封盖侧壁上有贯穿的导气孔，当密封盖对腔体密封时，导气孔的一端与外部环境相连通，导气孔的另一端被多孔材料密封圈覆盖。
结构①、②或⑥中多孔材料中形成多个封闭的独立气室，在多孔材料之外包覆耐磨层。
结构④中的环状密封带的带壁中部设置环状的形变带；密封盖的侧壁和/或环状密封带的带壁设置环状槽，环状槽的位置与环状密封带带壁上形变带的位置相对应，形变槽与导气孔相导通。
所述密封主体为设置在腔体内的密封活塞，所述腔体的密封面为密封活塞与腔体内侧壁之间的接触面，所述密封活塞为下列结构之一：
⑴密封活塞为弹性或柔性的多孔材料制成；
⑵密封活塞与腔体内侧壁之间设有密封圈，所述密封圈由弹性或柔性的多孔材料制成；
⑶密封活塞与腔体内侧壁之间设有密封圈，所述密封圈是空心密封圈，其内有至少一个气室，气室为密闭或与外部环境连通；
⑷密封活塞的侧壁与腔体内侧壁之间设有环状密封带，密封活塞的侧壁上设有导气孔，当密封活塞对腔体滑动密封时，导气孔的一端与腔体外的外部环境相连通，导气孔的另一端被环状密封带覆盖；
⑸密封活塞的侧壁与腔体内侧壁之间设有带有中空气室的空心密封圈，空心密封圈内设置至少一个气室，密封活塞侧壁上设有导气孔，当密封活塞对腔体滑动密封时，导气孔的一端与腔体的外部环境相连通，导气孔的另一端被空心密封圈覆盖，空心密封圈内的气室密闭或气室通过导气孔与外部环境相连通；
⑹密封活塞的侧壁与腔体内侧壁之间设有多孔材料密封圈，密封活塞侧壁上设有导气孔，当密封活塞对腔体滑动密封时，导气孔的一端与外部环境相连通，导气孔的另一端被多孔材料密封圈覆盖。
结构⑴、⑵或⑹中多孔材料中形成多个封闭的独立气室，在多孔材料之外包覆耐磨层；或结构⑷中的环状密封带的带壁中部设置环状的形变带；密封活塞的侧壁和/或环状密封带的带壁设置环状槽，环状槽的位置与环状密封带带壁上形变带的位置相对应，形变槽与导气孔相导通。
本发明的负压密封方法，包括以下步骤：
A、密封主体在环境气压下对腔体密封，密封主体与所述腔体的密封面之间的密封压力为初始压力，初始压力大于或等于零；
B、对腔体进行抽真空，使腔体内部产生真空负压，密封主体在真空负压下产生形变，密封主体与所述腔体的密封面之间的密封压力大于初始压力；
C、腔体内的真空负压达到设定值，密封主体与腔体的密封面之间的密封压力达到最大值，密封主体与所述腔体之间的密封度提升；
D、当需要打开或取出密封主体时，解除腔体内的真空状态，密封主体的形变恢复至初始状态，密封主体与所述腔体的密封面之间的密封压力恢复至初始压力；
E、将密封主体与腔体分离。
本发明的真空食品处理机，包括桶体和刀盘体，桶体和刀盘体相连接，桶体和刀盘体之间设置密封圈，所述密封圈为多孔材料密封圈或空心密封圈，桶体和刀盘体在环境气压下相连接时，桶体和刀盘体对密封圈的密封压力为初始压力，初始压力大于零；当桶体内部形成真空负压状态时，所述密封圈在真空负压下产生形变，桶体和刀盘体对密封圈的密封压力大于初始压力。
本发明的负压密封结构在真空食品处理机中的应用，所述真空食品处理机包括密封盖和桶体，所述腔体为桶体。
本发明的负压密封结构在真空压榨机中的应用，所述的真空压榨机包括压榨缸和密封活塞，所述腔体为压榨缸。
本发明具有的优点和积极效果是:
本发明的负压密封结构及负压密封方法与应用中，密封主体用于对腔体的密封。腔体在使用过程中都为真空负压，在非使用过程中都是环境气压。而与腔体配合的密封主体也随腔体内的压强状态变化（负压状态/环境气压）而发生相应形变，从而使密封主体和腔体之间的配合紧密度发生变化。腔体内在负压状态时候，密封主体发生形变从而与腔体密封面之间的密封压力提高，气密性提升；腔体内在环境气压状态时候，密封主体恢复到初始状态，密封主体与腔体密封面之间的密封压力减小，便于使用者将密封主体和腔体分离。采用了本发明的负压密封结构的真空食品处理机、真空保鲜罐和真空压榨机，在保证工作状态气密性的同时，提高了使用者在放入食品和取出食品的使用便利性，改善了使用体验。解决了长久以来存在的“密封主体与腔体在工作状态下气密性与非工作状态下操作便利性”之间的矛盾。
附图说明
图1是本发明的负压密封结构的实施例1的示意图；
图2是本发明的负压密封结构的实施例2的示意图；
图3是本发明的负压密封结构的实施例3的示意图；
图4是本发明的负压密封结构的实施例4的示意图；
图5是本发明的负压密封结构的实施例5的示意图；
图6是本发明的负压密封结构的实施例6的示意图；
图7是本发明的负压密封结构的实施例7的腔体气压在初始状态时的示意图；
图8是本发明的负压密封结构的实施例7的腔体气压在真空负压状态时的示意图；
图9是本发明的负压密封结构的实施例8的示意图；
图10是本发明的负压密封结构的实施例9的示意图；
图11是本发明的负压密封结构的实施例10的示意图；
图12是本发明的负压密封结构的实施例11的示意图；
图13是本发明的负压密封结构的实施例12的示意图；
图14是本发明的负压密封结构的实施例13的腔体气压在初始状态时的示意图；
图15是本发明的负压密封结构的实施例13的腔体气压在真空负压状态时的示意图；
图16是本发明的负压密封结构的实施例14的示意图；
图17是本发明的负压密封结构的实施例15的示意图；
图18是本发明的负压密封结构的实施例16的腔体气压在初始状态时的示意图；
图19是本发明的负压密封结构的实施例16的腔体气压在真空负压状态时的示意图；
图20是本发明的负压密封结构的实施例17的示意图；
图21是本发明的负压密封结构的实施例18的示意图。
具体实施方式
以下通过附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
本发明的负压密封结构，包括密封主体和腔体，上述密封主体用于对该腔体的密封，所述密封主体为被动式负压形变密封结构，当所述密封主体在环境气压下对该腔体密封时，密封主体与所述腔体的密封面之间的密封压力为初始压力，初始压力大于或等于零；当该腔体内部形成真空负压状态时，所述密封主体在真空负压下产生形变，使密封主体与所述腔体的密封面之间的密封压力大于初始压力，密封主体与所述腔体之间的密封度提升。密封主体在环境气压下即能够将腔体进行密封（初始压力大于零的状态），或者密封主体在环境气压下与腔体之间存在缝隙（初始压力为零的状态），但在腔体抽真空时单位时间内缝隙的总气流通量小于空气由腔体排出的单位流量，以便于密封主体和腔体之间的空间在抽真空时形成负压。在腔体内负压形成后，由于腔体的内外压差，密封主体发生体积膨胀的形变将腔体封堵，并提高了密封主体与腔体间的密封压力即结合力。工作状态即腔体抽真空时密封主体和腔体间密封压力大于非工作状态即腔体内恢复环境气压时的密封压力。非工作状态时两者便于分离，而工作状态倾向于密闭结合。密封主体和腔体间密封压力与腔体内气压状况关联变化，而无需于外部另外施压，从而保证了密封结构的易用性和可靠性。相较于现有技术中过盈配合的恒定密封压力的密封结构，本发明的密封主体能够在工作状态和非工作状态间的不同密封压力状态之间变化，既保证了腔体真空时的密封度又保证了非工作时两者分离的便利性。
具体应用中，腔体可以为真空搅拌桶或者其他真空密闭容器，而密封主体为密封盖。与密封主体和腔体之间的密封方式相对应，腔体的密封面位于腔体的侧壁或腔体的口部或底部。
如图1所示，实施例1中的密封盖1设置在腔体的上方并插入腔体中将腔体2封闭，腔体的密封面位于腔体口部和腔体的内侧壁，并主要位于密封盖与腔体内侧壁之间，密封盖为弹性或柔性的多孔材料制成，多孔材料可以为高分子海绵、泡沫塑料、橡胶海绵中的任意一种，优选是闭孔材料，即多孔材料中形成多个封闭的气室3；密封盖在环境气压下即能够将腔体密封，但两者之间的密封压力较小，便于密封盖插入腔体和由腔体中取出，当腔体内抽真空形成负压状态时，多孔材料制成的密封盖中与腔体邻接的部分发生膨胀形变，从而使密封盖与腔体间的配合更加紧密，密封盖与腔体间的密封压力提高，提高两者结合面之间的气密性。
如图2所示，实施例2中的密封盖1设置在腔体的上方并包围覆盖在腔体2外侧将腔体封闭，腔体的密封面为腔体的上端开口和腔体的外侧壁，密封盖为弹性或柔性的多孔材料制成，多孔材料可以为高分子海绵、泡沫塑料、橡胶海绵中的任意一种，优选是闭孔材料，即多孔材料中形成多个封闭的气室3；密封盖在环境气压下即能够将腔体密封，但两者之间的密封压力较小，便于腔体插入密封盖和腔体由密封盖中取出，当腔体内抽真空形成负压状态时，多孔材料制成的密封盖中与腔体邻接的部分发生膨胀形变，从而使密封盖与腔体间的配合更加紧密，密封盖与腔体间的密封压力提高，提高两者结合面之间的气密性。
如图3所示，实施例3中的密封盖1插入到腔体2中，密封盖与腔体侧壁之间设有密封圈4，腔体的密封面即密封圈与腔体侧壁接触的位置，所述密封圈由弹性或柔性的多孔材料制成，多孔材料可以为高分子海绵、泡沫塑料、橡胶海绵中的任意一种，优选是闭孔材料，即多孔材料中形成多个封闭的气室3；密封盖和腔体之间的间隙由密封圈进行充填，在环境气压下密封盖通过密封圈即能够将腔体密封，但密封圈相对于密封盖和腔体的密封压力较小，便于密封盖封闭腔体和与腔体分离，当腔体内抽真空形成负压状态时，多孔材料制成的密封圈在腔体内负压和环境气压的压差下发生膨胀形变，从而使密封盖与腔体间的配合更加紧密，密封盖与腔体间的密封压力提高，提高两者结合面之间的气密性。
如图4所示，实施例4中的密封盖1设置在腔体2上方开口处，密封盖为刚性或弹性材质，并包围覆盖在腔体外部，密封盖与腔体侧壁之间设有密封圈4，所述密封圈由弹性或柔性的多孔材料制成，多孔材料可以为高分子海绵、泡沫塑料、橡胶海绵中的任意一种，优选是闭孔材料，即多孔材料中形成多个封闭的气室3；密封盖和腔体之间的间隙由密封圈进行充填，在环境气压下密封盖通过密封圈即能够将腔体密封，但密封圈相对于密封盖和腔体的密封压力较小，便于密封盖封闭腔体和与腔体分离，当腔体内抽真空形成负压状态时，多孔材料制成的密封圈在腔体内负压和环境气压的压差下发生膨胀形变，从而使密封盖与腔体间的配合更加紧密，密封盖与腔体间的密封压力提高，提高两者结合面之间的气密性。
如图5所示，实施例5中密封盖为刚性或弹性材质，且密封盖1插入到腔体2中，在密封盖与腔体内侧壁之间设有密封圈，所述密封圈是环状的空心密封圈10，其内有至少一个气室3，单气室的情况下可以设置气室与密封圈形状相匹配，多气室情况下各气室相独立且在密封圈内均匀分布，以提高腔体抽真空时密封圈膨胀形变的均匀度，气室为密闭（或与外部环境连通），腔体内抽真空时，腔体相对于各气室产生真空负压，气室膨胀形变从而使密封圈整体形变，从而提高了密封盖与腔体间的气密性，当腔体内恢复环境压力时，气室与腔体间的压力状况恢复至初始状态，空心密封圈体积缩小，降低密封盖与腔体间的结合力。
如图6所示，实施例6中密封盖1盖住腔体2上部的开口，并覆盖在腔体之外，密封盖与腔体外侧壁之间设有密封圈，所述密封圈是空心密封圈10，其内有至少一个气室3，气室与腔体内部空间相隔开，气室为密闭，当腔体内被抽真空产生负压时，空心密封圈内气室内的气压与腔体内气压之间产生压差，气室内气压大于腔体内的气压，气室在压差作用下膨胀，从而带动密封圈的整体在使用中膨胀，使密封盖与腔体间结合的更加紧密。空心密封圈与外部环境之间也可以为导通连接，导通状况下气室内的气压始终为环境气压，腔体内抽真空时，气室内与腔体内同样存在压差，从而使空心密封圈膨胀形变。
如图7所示，实施例7中密封盖1包括顶部和侧壁，密封盖插入到腔体2内，密封盖的侧壁与腔体内侧壁之间设有环状密封带5，密封盖侧壁上有贯穿的导气孔6，当密封盖与腔体相配合时，导气孔的一端与外部环境相连通，导气孔的另一端被环状密封带覆盖；环状密封带的带壁中部设置环状的形变带7，优选地，带壁上下两端分别与密封盖侧壁固定；密封盖的侧壁和/或环状密封带的带壁设置环状槽8，环状槽的位置与环状密封带带壁上形变带的位置相对应，形变槽与导气孔相导通，形变槽内的气压即为环境气压，为直观说明环状密封带的形变，选取初始状态下环状密封带与腔体内侧壁之间密封压力为零即环状密封带与腔体内侧壁相分离，此时便于密封盖插入到腔体内或者与腔体相分离。如图8所示，当腔体内抽真空时，腔体内的气压与环境气压之间形成压差，形变7带向腔体2侧壁的方向膨胀，形变带与腔体内侧壁之间形成密封面，从而使环状密封带与腔体侧壁之间的密封压力增加，提升了密封盖1对腔体2的密封度。
如图9所示，实施例8中密封盖1包括顶部和侧壁，密封盖的侧壁包覆在腔体2外，密封盖的内侧壁与腔体外侧壁之间设有环状密封带5，密封盖侧壁上有贯穿的导气孔6，当密封盖与腔体相配合时，导气孔的一端与外部环境相连通，导气孔的另一端被环状密封带覆盖；环状密封带的带壁上下两端分别与密封盖内侧壁固定，带壁的中部设置环状的形变带7；密封盖的内侧壁和/或环状密封带的带壁上设置环状槽8，环状槽的位置与环状密封带带壁上形变带的位置相对应，形变槽与导气孔相导通，形变槽内的气压即为环境气压。当腔体内抽真空时，腔体内的气压与环境气压之间形成压差，形变带向腔体外侧壁的方向膨胀，形变带与腔体外侧壁之间形成密封面，从而使环状密封带与腔体侧壁之间的密封压力增加，提升了密封盖对腔体的密封度。
如图10、图11所示，实施例9和实施例10中密封盖1包括顶部和侧壁，密封盖的侧壁插入到腔体2内或包覆在腔体外，密封盖的侧壁与腔体侧壁之间设有空心密封圈10，空心密封圈内设有至少一个气室3，密封盖侧壁上有贯穿的导气孔6，当密封盖对腔体密封时，导气孔的一端与外部环境相连通，导气孔的另一端被空心密封圈覆盖，空心密封圈内的气室密闭，当腔体内被抽真空产生负压时，空心密封圈内气室内的气压和通过导气孔连通的环境气压与腔体内气压之间产生压差，气室内气压大于腔体内的气压，气室在压差作用下膨胀，从而带动密封圈的整体在使用中膨胀，使密封盖与腔体间结合的更加紧密。空心密封圈与外部环境之间可以通过导气孔6导通连接，导通状况下气室内的气压始终为环境气压，腔体内抽真空时，气室内与腔体内同样存在压差，从而使空心密封圈膨胀形变。
如图12所示，实施例11中密封盖1的侧壁插入到腔体2内，密封盖的侧壁与腔体内侧壁之间设有多孔材料的密封圈4，多孔材料可以为高分子海绵、泡沫塑料、橡胶海绵中的任意一种，优选是闭孔材料，即多孔材料中形成多个封闭的气室3，密封盖侧壁上有贯穿的导气孔6，当密封盖对腔体密封时，导气孔的一端与外部环境相连通，导气孔的另一端被多孔材料密封圈覆盖，当腔体内抽真空形成负压状态时，多孔材料制成的密封圈在腔体内负压和环境气压的压差下发生膨胀形变，同时多孔材料中各封闭气室也发生形变，从而使密封盖与腔体间的配合更加紧密，密封盖与腔体间的密封压力提高，提高两者结合面之间的气密性。
如图13所示，实施例12中的密封盖1覆盖腔体2的上部，密封盖的内侧壁与腔体上部开口处外侧壁之间设有多孔材料的密封圈4，多孔材料可以为高分子海绵、泡沫塑料、橡胶海绵中的任意一种，优选是闭孔材料，即多孔材料中形成多个封闭的气室3，密封盖侧壁上有贯穿的导气孔6，当密封盖对腔体密封时，导气孔的一端与外部环境相连通，导气孔的另一端被多孔材料密封圈覆盖。
上述多孔材料制成的密封盖和密封圈结构中，优选地在多孔材料之外包覆耐磨层，盖耐磨层为弹性材质如硅胶材质，在保证密封盖和密封圈与密封面紧密接触地同时，提高了相应部件地耐磨性能，延长了密封结构整体使用寿命。
在使用中上述负压密封结构可以应用于真空食品处理机，如真空果汁机、真空压榨机和真空食品保鲜容器等需要对食品容纳空间进行抽真空的应用场景中，以减少食品在加工或保藏过程与空气接触，降低营养成分的氧化。
密封主体为设置在腔体内的密封活塞，所述腔体的密封面为密封活塞与腔体内侧壁之间的接触面，所述密封活塞为下列结构之一：
实施例13中的密封活塞9设置在腔体的内部并沿腔体2内侧壁滑动，密封活塞侧壁与腔体内侧壁密封面之间的密封压力大于或等于零。当密封压力等于零时，表明密封活塞的外径小于腔体的内径或者处于接触和不接触的临界状态，密封压力大于零的状态，即活塞的外径大于腔体的内径并与腔体间形成滑动密封，腔体的密封面位于腔体的内侧壁和活塞的接触面，密封活塞为弹性或柔性的多孔材料制成。多孔材料可以为高分子海绵、泡沫塑料、橡胶海绵中的任意一种，优选是闭孔材料，即多孔材料中形成多个封闭的气室3；为更直观的说明腔体内在抽真空前后的不同，选取环境气压下密封活塞初始状态的外径小于腔体内径的情况进行说明，初始状态下密封活塞9和腔体2间的结构如图14所示，密封活塞和腔体之间存在缝隙，便于密封活塞插入腔体和由腔体中取出，如图15所示，当腔体内抽真空形成负压状态时，多孔材料制成的密封活塞中与腔体邻接的部分发生膨胀形变，从而使密封活塞与腔体间的配合紧密完成对腔体内真空空间的密封，密封活塞与腔体间的密封压力提高，提高两者结合面之间的气密性。
如图16所示，实施例14中密封活塞与腔体内侧壁之间设有密封圈，所述密封圈由弹性或柔性的多孔材料制成，多孔材料可以为高分子海绵、泡沫塑料、橡胶海绵中的任意一种，优选是闭孔材料，即多孔材料中形成多个封闭的气室，密封活塞本身为刚性材料或弹性材料，密封圈与腔体内侧壁之间的密封压力大于或等于零；当腔体内抽真空时，多孔材料中的各个气室在压差作用下形变膨胀，从而导致密封圈整体膨胀，提高了密封圈与腔体内侧壁之间的密封度。
如图17所示，实施例15中密封活塞9与腔体2内侧壁之间设有密封圈，所述密封圈是空心密封圈10，其内有至少一个气室3，气室为密闭或与外部环境连通；单气室的情况下可以设置气室与密封圈形状相匹配，多气室情况下各气室相独立且在密封圈内均匀分布，以提高腔体抽真空时密封圈膨胀形变的均匀度，气室为密闭或与外部环境连通。腔体内抽真空时，腔体相对于各气室产生真空负压，气室膨胀形变从而使密封圈整体形变，从而提高了密封活塞与腔体间的滑动密封性能。当腔体内恢复环境气压时，气室与腔体间的压力状况恢复至初始状态，空心密封圈体积缩小，降低密封活塞与腔体间的结合力，从而便于将密封活塞由桶体内取出。
如图18、图19所示，实施例16中密封活塞9的侧壁与腔体2内侧壁之间设有环状密封带5，密封活塞的侧壁上设有导气孔6，当密封活塞对腔体滑动密封时，导气孔的一端与腔体外的外部环境相连通，导气孔的另一端被环状密封带覆盖，设置在密封活塞上的环状密封带在初始状态时对腔体内侧壁的密封压力较小或不存在密封压力。当对密封活塞和腔体之间的空间进行抽真空时，环状密封带与外部环境相连接一侧和与真空负压腔体相接触一侧产生压差，其差值为环境气压与腔体内真空负压之间的差值，在压差作用下环状密封带由外部环境一侧向腔体内一侧形变，密封带与腔体内侧壁之间的密封面上密封压力增大或者由不接触至形成密封面，从而提高了腔体内部空间的密封度。腔体内恢复环境气压时，环状密封带恢复至初始状态。环状密封带的带壁中部设置环状的形变带7，优选地，上下两端分别与密封活塞侧壁固定；本图中环状密封带的带壁中设置环状槽8，实际使用中密封活塞的侧壁或环状密封带的带壁中至少一侧设置环状槽即可，以增大空气流通面积，环状槽的位置与环状密封带带壁上形变带的位置相对应，形变槽与导气孔相导通。
如图20所示，实施例17中，密封活塞9的侧壁与腔体2内侧壁之间设有带有中空气室的空心密封圈10，空心密封圈内设置至少一个气室3，密封活塞侧壁上设有导气孔，当密封活塞对腔体滑动密封时，导气孔的一端与腔体的外部环境相连通，导气孔的另一端被空心密封圈覆盖，空心密封圈内的气室密闭或气室通过导气孔与外部环境相连通；腔体内进行抽真空时，空心密封圈内的气室内气压与腔体内气压之间形成压差，气室向腔体内部一侧发生膨胀形变，从而使空心密封圈和腔体内侧壁之间的密封面对应的密封压力增大，提高了密封度。
如图21所示，实施例18中，密封活塞9的侧壁与腔体2内侧壁之间设有多孔材料密封圈4，多孔材料可以为高分子海绵、泡沫塑料、橡胶海绵中的任意一种，优选是闭孔材料，即多孔材料中形成多个封闭的气室3，密封活塞侧壁上设有导气孔6，当密封活塞对腔体滑动密封时，导气孔的一端与外部环境相连通，导气孔的另一端被多孔材料密封圈覆盖；腔体内抽真空时多孔材料密封圈内的气室中气压和腔体内气压之间产生压差，气室发生膨胀带动多孔材料密封圈膨胀形变，同时多孔材料密封圈在一侧环境气压与腔体内真空负压的压差作用下也向腔体内侧壁方向发生膨胀形变，从而提高了腔体内侧壁密封面上的密封压力，提升气密度。
上述多孔材料制成的密封盖和密封圈结构中，优选地在多孔材料之外包覆耐磨层，盖耐磨层为弹性材质如硅胶材质，在保证密封盖和密封圈与密封面紧密接触地同时，提高了相应部件地耐磨性能，延长了密封结构整体使用寿命。
本发明的负压密封方法，包括以下步骤：
A、密封主体在环境气压下对腔体密封，密封主体与所述腔体的密封面之间的密封压力为初始压力，初始压力大于或等于零，其中密封主体为密封盖、密封活塞或带有密封圈的密封盖、密封活塞；
B、对腔体进行抽真空，使腔体内部产生真空负压，密封主体在真空负压下产生形变，密封主体与所述腔体的密封面之间的密封压力大于初始压力；
C、腔体内的真空负压达到设定值，密封主体与腔体的密封面之间的密封压力达到最大值，密封主体与所述腔体之间的密封度提升；
D、当需要打开获取出密封主体时，解除腔体内的真空状态，密封主体的形变恢复至初始状态，密封主体与所述腔体的密封面之间的密封压力恢复至初始压力；
E、将密封主体与腔体分离。
真空食品处理机为本发明负压密封结构的一种应用，其中本发明的真空食品处理机，包括桶体和刀盘体，桶体和刀盘体相连接，桶体相当于腔体，而刀盘体相当于密封盖，桶体和刀盘体之间设置密封圈，所述密封圈为多孔材料密封圈或空心密封圈，桶体和刀盘体在环境气压下相连接时，桶体和刀盘体对密封圈的密封压力为初始压力，初始压力大于零；当桶体内部形成真空负压状态时，桶体和刀盘体对密封圈的密封压力大于初始压力，桶体和刀盘体之间的密封面在桶体的底部及侧壁。
本发明的负压密封结构在真空食品处理机中的应用，所述真空食品处理机包括密封盖和桶体，所述腔体为桶体。
本发明的负压密封结构在真空压榨机中的应用，所述的真空压榨机包括压榨缸和密封活塞，所述腔体为压榨缸。
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，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而，并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，成为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，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，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种负压密封结构，包括密封主体和腔体，上述密封主体用于对该腔体的密封，其特征在于：所述密封主体为被动式负压形变密封结构，当所述密封主体在环境气压下对该腔体密封时，密封主体与所述腔体的密封面之间的密封压力为初始压力，初始压力大于或等于零；当该腔体内部形成真空负压状态时，所述密封主体在真空负压下产生形变，使密封主体与所述腔体的密封面之间的密封压力大于初始压力，密封主体与所述腔体之间的密封度提升。
2.根据权利要求1所述的负压密封结构，其特征在于：所述密封主体为密封盖，所述腔体的密封面为密封盖与腔体侧壁之间的接触面，所述密封盖为下列结构之一：
①密封盖为弹性或柔性的多孔材料制成；
②密封盖与腔体侧壁之间设有密封圈，所述密封圈由弹性或柔性的多孔材料制成；
③密封盖与腔体侧壁之间设有密封圈，所述密封圈是空心密封圈，其内有至少一个气室，气室为密闭或与外部环境连通；
④密封盖包括顶部和侧壁，密封盖的侧壁插入到腔体内或包覆在腔体外，密封盖的侧壁与腔体侧壁之间设有环状密封带，密封盖侧壁上有贯穿的导气孔，当密封盖对腔体密封时，导气孔的一端与外部环境相连通，导气孔的另一端被环状密封带覆盖；
⑤密封盖包括顶部和侧壁，密封盖的侧壁插入到腔体内或包覆在腔体外，密封盖的侧壁与腔体侧壁之间设有空心密封圈，空心密封圈内设有至少一个气室，密封盖侧壁上有贯穿的导气孔，当密封盖对腔体密封时，导气孔的一端与外部环境相连通，导气孔的另一端被空心密封圈覆盖，空心密封圈内的气室密闭或气室通过导气孔与外部环境相连通；
⑥密封盖包括顶部和侧壁，密封盖的侧壁插入到腔体内或包覆在腔体外，密封盖的侧壁与腔体侧壁之间设有多孔材料密封圈，密封盖侧壁上有贯穿的导气孔，当密封盖对腔体密封时，导气孔的一端与外部环境相连通，导气孔的另一端被多孔材料密封圈覆盖。
3.根据权利要求2所述的负压密封结构，其特征在于：结构①、②或⑥中多孔材料中形成多个封闭的独立气室，在多孔材料之外包覆耐磨层。
4.根据权利要求2所述的负压密封结构，其特征在于：结构④中的环状密封带的带壁中部设置环状的形变带；密封盖的侧壁和/或环状密封带的带壁设置环状槽，环状槽的位置与环状密封带带壁上形变带的位置相对应，形变槽与导气孔相导通。
5.根据权利要求1所述的负压密封结构，其特征在于：所述密封主体为设置在腔体内的密封活塞，所述腔体的密封面为密封活塞与腔体内侧壁之间的接触面，所述密封活塞为下列结构之一：
⑴密封活塞为弹性或柔性的多孔材料制成；
⑵密封活塞与腔体内侧壁之间设有密封圈，所述密封圈由弹性或柔性的多孔材料制成；
⑶密封活塞与腔体内侧壁之间设有密封圈，所述密封圈是空心密封圈，其内有至少一个气室，气室为密闭或与外部环境连通；
⑷密封活塞的侧壁与腔体内侧壁之间设有环状密封带，密封活塞的侧壁上设有导气孔，当密封活塞对腔体滑动密封时，导气孔的一端与腔体外的外部环境相连通，导气孔的另一端被环状密封带覆盖；
⑸密封活塞的侧壁与腔体内侧壁之间设有带有中空气室的空心密封圈，空心密封圈内设置至少一个气室，密封活塞侧壁上设有导气孔，当密封活塞对腔体滑动密封时，导气孔的一端与腔体的外部环境相连通，导气孔的另一端被空心密封圈覆盖，空心密封圈内的气室密闭或气室通过导气孔与外部环境相连通；
⑹密封活塞的侧壁与腔体内侧壁之间设有多孔材料密封圈，密封活塞侧壁上设有导气孔，当密封活塞对腔体滑动密封时，导气孔的一端与外部环境相连通，导气孔的另一端被多孔材料密封圈覆盖。
6.根据权利要求5所述的负压密封结构，其特征在于：结构⑴、⑵或⑹中多孔材料中形成多个封闭的独立气室，在多孔材料之外包覆耐磨层；或结构⑷中的环状密封带的带壁中部设置环状的形变带；密封活塞的侧壁和/或环状密封带的带壁设置环状槽，环状槽的位置与环状密封带带壁上形变带的位置相对应，形变槽与导气孔相导通。
7.一种负压密封方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、密封主体在环境气压下对腔体密封，密封主体与所述腔体的密封面之间的密封压力为初始压力，初始压力大于或等于零；
B、对腔体进行抽真空，使腔体内部产生真空负压，密封主体在真空负压下产生形变，密封主体与所述腔体的密封面之间的密封压力大于初始压力；
C、腔体内的真空负压达到设定值，密封主体与腔体的密封面之间的密封压力达到最大值，密封主体与所述腔体之间的密封度提升；
D、当需要打开或取出密封主体时，解除腔体内的真空状态，密封主体的形变恢复至初始状态，密封主体与所述腔体的密封面之间的密封压力恢复至初始压力；
E、将密封主体与腔体分离。
8.一种真空食品处理机，包括桶体和刀盘体，桶体和刀盘体相连接，桶体和刀盘体之间设置密封圈，其特征在于：所述密封圈为多孔材料密封圈或空心密封圈，桶体和刀盘体在环境气压下相连接时，桶体和刀盘体对密封圈的密封压力为初始压力，初始压力大于零；当桶体内部形成真空负压状态时，所述密封圈在真空负压下产生形变，桶体和刀盘体对密封圈的密封压力大于初始压力。
9.一种权利要求2所述负压密封结构在真空食品处理机中的应用，所述真空食品处理机包括密封盖和桶体，所述腔体为桶体。
10.一种权利要求5所述的负压密封结构在真空压榨机中的应用，所述的真空压榨机包括压榨缸和密封活塞，所述腔体为压榨缸。
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