CN113864491A - 一种防火止回阀的阀瓣开合装置和阀瓣开合方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防火止回阀的阀瓣开合装置和阀瓣开合方法，阀瓣开合装置包括阀瓣、阀轴、第一弹性件和第二弹性件，阀瓣转动设置于阀轴上，第一弹性件和第二弹性件依次设置于阀瓣的转动路径上，在阀瓣的持续开启过程中依次作用于第一弹性件和第二弹性件，使第一弹性件和第二弹性件受压产生形变，从而在阀瓣的持续关闭过程中，利用第二弹性件和第一弹性件所产生的回弹作用力，使阀瓣关闭。本发明采用多个弹性件在阀瓣开启和关闭过程中进行协同配合，实现类似“接力”效果，具有开启过程阻力小、开启角度大和关闭顺畅的优点。

Description

一种防火止回阀的阀瓣开合装置和阀瓣开合方法

技术领域

本发明属于防火止回阀技术领域，具体涉及一种防火止回阀的阀瓣开合装置和阀瓣开合方法。

背景技术

防火止回阀是住宅排气道系统的重要组成部分之一，其主要作用是引导住户室内的烟气向上流人住宅排气道内，并防止烟气回流，同时设有防火执行机构，保证防火安全。

例如中国专利申请201710147354.2公开了一种防火止回阀，解决了防火止回阀在高温环境下失去了隔烟效果的问题。一种防火止回阀，包括阀体、阀片、连杆、拨片、感温元件和弹性元件，阀体上设有排气口，阀片盖设在排气口上，阀片与阀体通过连杆连接，拨片与阀体转动连接，感温元件固定在阀体上，弹性元件一端与阀体固定连接，弹性元件另一端与拨片连接并驱动拨片与感温元件相抵，拨片上设有卡接部，连杆上设有卡接配合部；当弹性元件驱动拨片相对阀体转动并挤压连杆，以使连杆通过阀片关闭排气口时，卡接部与卡接配合部相配合，以阻止连杆相对阀体转动。

再例如中国专利申请201821290666.5公开了一种用于防火止回阀的锁紧结构及导流式烟道防火止回阀，属于阀门技术领域，包括有设置在阀体内的底座和弹性元件，底座上设置有活动连杆，底座的一侧铰接有锁紧件，弹性元件固定于锁紧件的铰接轴上并驱动锁紧件与活动连杆相抵，锁紧件的一端铰接有能够从阀体伸出并固连的连接件，用于铰接连接件的铰接轴采用低熔点合金保险丝。

目前，最新国家标准下的防火止回阀中的阀瓣需要满足以下开启条件：在厨房使用时，需要在80帕压力作用下开启60°或以上，在卫生间使用时，需要在25帕压力作用下开启60°或以上；然而现有技术中的防火止回阀存在开启过程阻力大、开启角度小等缺陷，不利于快速排烟排气。

因此，需要进行改进。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种防火止回阀的阀瓣开合装置和阀瓣开合方法，其采用多个弹性件在阀瓣开启和关闭过程中进行协同配合，实现接力效果，具有开启过程阻力小、开启角度大和关闭顺畅的优点。

本发明的第一目的是提供了一种防火止回阀的阀瓣开合装置，包括阀瓣、阀轴、第一弹性件和第二弹性件，阀瓣转动设置于阀轴上，其中第一弹性件和第二弹性件依次设置于阀瓣的转动路径上，在阀瓣的持续开启过程中依次作用于第一弹性件和第二弹性件，使第一弹性件和第二弹性件受压产生形变，从而在阀瓣的持续关闭过程中，利用第二弹性件和第一弹性件所产生的回弹作用力，使阀瓣关闭。

在本发明的上述技术方案中，阀瓣的开启和关闭过程中，第一弹性件和第二弹性件之间协同作用产生类似“接力”效果，使阀瓣不仅容易打开，也容易关闭，具体的：第一弹性件的扭力矩越小，在气流(从室内排出)压力作用下，阀瓣越容易开启，但是当阀瓣开启角度较大时，阀瓣在其自身重量的影响下难以关闭，此时借助第二弹性件的接力作用，当阀瓣开启角度较大时，第二弹性件被压缩，在阀瓣关闭过程中第二弹性件与第一弹性件共同作用，促使阀瓣关闭，避免了传统阀瓣在开启较大角度时由于阀瓣重力影响所导致的无法关闭的现象。

作为本发明的另一种具体实施方式，第一弹性件为扭簧，其套设于阀轴上并始终处于被压缩状态。

作为本发明的另一种具体实施方式，第二弹性件为扭簧，其套设于阀轴上，其中第二弹性件中两个扭脚之间的原始角度小于第一弹性件中两个扭脚之间的原始角度，开启至设定角度的阀瓣与第二弹性件相抵并压缩第二弹性件。

这里的两个扭脚之间的原始角度，是指在扭簧在不承受外力作用下的初始角度。

作为本发明的另一种具体实施方式，第二弹性件为直弹簧，第二弹性件朝向阀瓣倾斜向上，其中开启至设定角度的阀瓣与第二弹性件相抵并压缩第二弹性件。

作为本发明的另一种具体实施方式，阀瓣与第二弹性件相抵时的设定角度是可调的。

作为本发明的另一种具体实施方式，还包括第三弹性件，第三弹性件为扭簧，其套设与阀轴上，其中第三弹性件中两个扭脚之间的原始角度小于第二弹性件中两个扭脚之间的原始角度。

本方案作为具有三个弹性件的扩展方案，旨在说明可以根据需要进行扩展使用更多的弹性件，以满足分阶段形成“接力”效果，最终实现阀瓣能够进行顺畅的开启和关闭过程。

作为本发明的另一种具体实施方式，进一步包括与阀轴平行或重合的支撑轴，第二弹性件为扭簧，其套设于支撑轴上。

作为本发明的另一种具体实施方式，防火止回阀具有朝向阀瓣的正面侧倾斜的阀座，关闭在阀座上的阀瓣呈倾斜状，其中在阀瓣持续开启至竖直状态之前，阀瓣与第二弹性件之间不接触。

本发明的第二目的是提供一种防火止回阀的阀瓣开合方法，其中在阀瓣转动路径上依次设有两个或两个以上的弹性件，其中排气时，阀瓣正向转动开启并依次压紧两个弹性件，排气完成时，利用两个弹性件所产生的回弹作用力使阀瓣关闭。

作为本发明的另一种具体实施方式，其中一个弹性件在阀瓣开启和关闭的过程中始终处于被压缩状态，另外一个弹性件在阀瓣开启至超过设定角度后始终处于被压缩状态。

本发明具备以下有益效果：

本发明在阀瓣开启和关闭过程中，第一弹性件和第二弹性件之间协同作用产生类似“接力”的作用效果，使阀瓣不仅容易打开，也容易关闭，并且具有开启过程阻力小、开启角度大和启闭顺畅等优点。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例1阀瓣开合装置的原理示意图；

图2是本发明实施例2阀瓣开合装置的原理示意图；

图3是本发明实施例3防火止回阀的结构示意图一；

图4是本发明实施例3防火止回阀的结构示意图二；

图5是本发明实施例3防火止回阀的剖面图；

图6是本发明实施例3阀瓣的背面侧的示意图；

图7是本发明实施例3第一弹性件、第二弹性件与阀轴的配合示意图；

图8是图7的侧面示视图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

实施例1

本实施例提供了一种防火止回阀的阀瓣开合装置，如图1所示，阀瓣开合装置包括阀瓣101、阀轴102、第一弹性件103和第二弹性件104；

阀瓣101转动设置于阀轴102上，以在排气时受到所排出气体(具有一定的压力)的作用下开启，进而阀瓣101围绕阀轴102进行转动以进行排气操作。

本实施例中的阀瓣101是转动开启的，第一弹性件103和第二弹性件104依次设置于阀瓣101的转动路径上，具体的，第一弹性件103和第二弹性件104为设置于阀轴102或者其他支撑轴上的扭簧，其中第一弹性件103和第二弹性件104可以设置于同一轴上，也可以设置于不同的轴上。

在阀瓣101的持续开启过程中依次与第一弹性件103、第二弹性件104接触并作用于第一弹性件103和第二弹性件104，使第一弹性件103和第二弹性件104受压产生形变，从而在阀瓣101的持续关闭过程中，利用第二弹性件104和第一弹性件103产生回弹作用力，使阀瓣101关闭。

第一弹性件103和第二弹性件104形成类似“接力”的效果，排气时，排出气体(来源于油烟机或者排气扇)的压力增大并从阀瓣101的正面侧作用于阀瓣101，阀瓣101开始打开，在阀瓣101开启的第一阶段，阀瓣101只作用于第一弹性件103(需要克服第一弹性件103的弹力影响)，此时并未与第二弹性件104接触，在这个过程中，第一弹性件103持续受压；随着阀瓣101持续开启的第二阶段，阀瓣101与第二弹性件104相接触，在这个过程中，第一弹性件103依旧保持持续受压，第二弹性件104也持续受压；

排气完成时，排出气体(来源于油烟机或者排气扇)的压力消失，所形成的排气平衡被破坏，阀瓣101开始关闭，在阀瓣101关闭的第一关闭阶段，此时阀瓣101同时压缩第一弹性件103和第二弹性件104，第二弹性件104和第一弹性件103的回弹作用力同时作用于阀瓣101上，进而可以克服开启角度较大的阀瓣101的重力影响并进行反向转动关闭；随着阀瓣101的持续关闭，阀瓣101与第二弹性件104之间分离，第二弹性件104不再对阀瓣101产生回弹作用力，此时阀瓣101的开启角度已经较小；在阀瓣101的第二关闭阶段，在第一弹性件103的作用下，阀瓣101最终完全关闭并与阀座形成密封配合。

本实施例中，通过设置的类似“接力”的第一弹性件103和第二弹性件104，可以有效消除阀瓣101开启过程中重力的不规律变化所带来阀瓣101开启角度小、难以关闭的问题，使阀瓣101不仅容易打开，也容易关闭，具体的：第一弹性件103的扭力矩越小，在气流压力作用下，阀瓣101越容易开启，但是当阀瓣101开启角度较大时，阀瓣101难以关闭，此时借助第二弹性件104的接力作用，当阀瓣101开启角度较大时，第二弹性件104被压缩，在阀瓣101关闭过程中第二弹性件104与第一弹性件103共同作用，促使阀瓣101关闭。

实施例2

本实施例提供了一种防火止回阀的阀瓣开合装置，如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中的第一弹性件203为设置于阀轴202或者其他支撑轴上的扭簧，第二弹性件204为位于阀瓣201背面侧并朝向阀瓣倾斜的直弹簧。

其中在阀瓣201持续打开至接近最大位置处时会压缩第二弹性件204，排气完成时，在第二弹性件204的作用下驱使阀瓣201反向转动并在第二弹性件204与阀瓣201脱离后，利用第一弹性件203依旧保持反向转动的运动驱使直至完全关闭。

实施例3

本实施例提供了一种防火止回阀，如图3-8所示，其包括阀座310、阀壳320和阀瓣开合装置330，阀瓣开合装置330设置于阀壳320中并与阀座310配合进行排气操作。

阀瓣开合装置330包括阀瓣331、支座332、阀轴333、第一扭簧334、第二扭簧335和塔簧336。

其中支座332设置于阀壳320的底壁上，阀轴333设置于支座332上，第一扭簧334和第二扭簧335均套设在阀轴333上，塔簧336设置于支座332上，其位于阀瓣331背面侧并朝向阀瓣331倾斜。

具体的，第二扭簧335中两个扭脚之间的原始角度小于第一扭簧334中两个扭脚之间的原始角度，开启至设定角度的阀瓣331与第二扭簧335的活动扭脚相抵并压缩第二扭簧335。

优选的，如图7所示，第一扭簧334的固定扭脚和第二扭簧335的固定扭脚之间固定连接，以便于实现“接力”操作。

其中，第一扭簧334始终处于被压缩状态。

本实施例中阀瓣331与第二扭簧335相抵时的设定角度是可调的，该设定角度例如为30°，再其他优选示例中采用三个扭簧时，该设定角度还可以例如为20°，具体可以根据扭簧的弹性作用力的型号进行适应性调整至合适大小以满足设计需要。

正如我们所熟知的，在阀瓣331开启过程中，单一弹性件的作用力变化是均衡的(即弹性件的劲度系数是不变的)，然而阀瓣331开启过程中随着开启角度的变化，其重力矩的变化是不均衡的，这是导致现有技术中单一弹性件难以满足既要阀瓣331开启顺畅，又要阀瓣331关闭顺畅的主要矛盾点；本实施例中采用多个弹性件形成类似“接力”的效果，可以有效解决上述主要矛盾点。

再具体的，本实施例中接近完全开启的阀瓣331才能与塔簧336相接触，此时除了实施例2中所指出的塔簧336实现类似“接力”的效果，还可以通过调整塔簧336与阀瓣331的接触位置来改变阀瓣331的最大开启角度，以适应于不同楼层所需要的开启角度。

本实施例中，阀座310优选为朝向阀瓣331的正面侧倾斜向下，如图5所示，关闭的阀瓣331呈倾斜状，优选的在阀瓣331持续开启至竖直状态之前，阀瓣331与第二扭簧335之间不接触；相应的，其他结构的阀座310也可以实现本发明常规的技术效果，本实施例中的倾斜阀座310只是优选方案，而非限制阀座310的具体结构形式。

其中倾斜的阀座310可以为关闭的阀瓣331提供重力关闭效果，进而有利于在排气完成后配合第一扭簧334形成更好的密封；同时阀瓣331在打开一定角度(阀瓣331处于竖直位置)时，其重力与第一扭簧334的回弹作用力方向相反，可以克服第一扭簧334的作用而加剧阀瓣331的打开，持续打开的阀瓣331能压缩第二扭簧335，有利于阀瓣331具有较大的打开角度；

阀瓣331打开至接近最大开启角度位置时，与塔簧336相抵并压缩塔簧336直至形成排气平衡，此时一旦排气完成，则所排出气流对阀瓣331的作用力消失，平衡状态被打破，此时在塔簧336、第二扭簧335和第一扭簧334的协同作用下，克服阀瓣331重力的同时开始关闭，阀瓣331与塔簧336分离后保持关闭的运动趋势，在第二扭簧335和第一扭簧334的协同作用下，继续克服阀瓣331重力的同时持续关闭，在关闭至一定角度(阀瓣331处于竖直位置)时，第二扭簧335与阀瓣331分离，第二扭簧335不再起作用，在第一扭簧334的作用下，阀瓣331继续关闭，此时重力和第一扭簧334的回弹作用力方向相同，进而加速阀瓣331的关闭过程，直至阀瓣331完全关闭。

本实施例中的一种具体的阀瓣开启和关闭过程如下：

第一开启阶段：阀瓣331开启并转动一定角度(例如为15°，阀瓣331处于竖直位置)，此时阀瓣331正向转动在克服阀瓣331自身重力的同时压缩第一扭簧334，第二扭簧335和塔簧336不起作用；

第二开启阶段：阀瓣331持续开启至与第二扭簧335的活动扭脚相抵，此时在阀瓣331的重力作用的加持下，阀瓣331继续正向转动并同时压缩第一扭簧334和第二扭簧335，塔簧336不起作用；

第三开启阶段：阀瓣331继续开启至与塔簧336相抵，此时阀瓣331接近最大开启位置，并形成排气平衡，此时塔簧336、第一扭簧334和第二扭簧335均被压缩。

第一关闭阶段：排气完成时，排出气体(来源于油烟机或者排气扇)的压力消失，平衡被打破，此时在塔簧336、第一扭簧334和第二扭簧335的协同作用下，阀瓣331克服其自身重力反向转动直至与塔簧336分离；

第二关闭阶段：阀瓣331持续关闭至与第二扭簧335的活动扭脚分离，此时阀瓣331克服其自身重力关闭至接近竖直位置，其重力影响较小，此时第二扭簧335不再起作用，在第一扭簧334的作用下即可维持阀瓣331继续反向转动；

第三关闭阶段：阀瓣331继续关闭直至超过竖直位置，此时在阀瓣331重力的加持下，第一扭簧334继续驱使阀瓣331关闭直至盖合在阀座310上，基于阀瓣331自身重力和第一扭簧334的协同作用，保持阀瓣331与阀座310处的连接密封性。

本实施例中未涉及之处适用于现有技术，例如防火执行机构和阀瓣结构等。

实施例4

本实施例提供了一种防火止回阀的阀瓣开合方法，其通过实施例1或实施例2所提供的阀瓣开合装置进行实现，具体的，阀瓣开合方法包括：在阀瓣转动路径上依次设有两个或两个以上的弹性件，其中排气时，阀瓣正向转动开启并依次压紧两个弹性件，排气完成时，利用两个弹性件的回弹作用，使阀瓣关闭。

进一步的，其中一个弹性件在阀瓣开启和关闭的过程中始终处于被压缩状态，另外一个弹性件在阀瓣开启至超过设定角度后始终处于被压缩状态。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种防火止回阀的阀瓣开合装置，其特征在于，包括阀瓣、阀轴、第一弹性件和第二弹性件，所述阀瓣转动设置于所述阀轴上，所述第一弹性件和所述第二弹性件依次设置于所述阀瓣的转动路径上，在所述阀瓣的持续开启过程中依次作用于所述第一弹性件和所述第二弹性件，使所述第一弹性件和所述第二弹性件受压产生形变，从而在所述阀瓣的持续关闭过程中，利用所述第二弹性件和所述第一弹性件所产生的回弹作用力，使所述阀瓣关闭。

2.如权利要求1所述的防火止回阀的阀瓣开合装置，其特征在于，所述第一弹性件为扭簧，其套设于所述阀轴上并始终处于被压缩状态。

3.如权利要求2所述的防火止回阀的阀瓣开合装置，其特征在于，所述第二弹性件为扭簧，其套设于所述阀轴上，所述第二弹性件中两个扭脚之间的原始角度小于所述第一弹性件中两个扭脚之间的原始角度，其中开启至设定角度的所述阀瓣与所述第二弹性件相抵并压缩所述第二弹性件。

4.如权利要求2所述的防火止回阀的阀瓣开合装置，其特征在于，所述第二弹性件为直弹簧，所述第二弹性件朝向所述阀瓣倾斜向上，其中开启至设定角度的所述阀瓣与所述第二弹性件相抵并压缩所述第二弹性件。

5.如权利要求3或4所述的防火止回阀的阀瓣开合装置，其特征在于，所述阀瓣与所述第二弹性件相抵时的设定角度是可调的。

6.如权利要求3所述的防火止回阀的阀瓣开合装置，其特征在于，还包括第三弹性件，所述第三弹性件为扭簧，其套设与所述阀轴上，其中所述第三弹性件中两个扭脚之间的原始角度小于所述第二弹性件中两个扭脚之间的原始角度。

7.如权利要求2所述的防火止回阀的阀瓣开合装置，其特征在于，进一步包括与所述阀轴平行或重合的支撑轴，所述第二弹性件为扭簧，其套设于所述支撑轴上。

8.如权利要求1所述的防火止回阀的阀瓣开合装置，其特征在于，防火止回阀具有朝向所述阀瓣的正面侧倾斜的阀座，关闭在所述阀座上的所述阀瓣呈倾斜状，其中在所述阀瓣持续开启至竖直状态之前，所述阀瓣与所述第二弹性件之间不接触。

9.一种防火止回阀的阀瓣开合方法，其特征在于，在阀瓣转动路径上依次设有两个或两个以上的弹性件，其中排气时，阀瓣正向转动开启并依次压紧两个弹性件，排气完成时，利用两个弹性件所产生的回弹作用力使阀瓣关闭。

10.如权利要求9所述的防火止回阀的阀瓣开合方法，其特征在于，其中一个弹性件在阀瓣开启和关闭的过程中始终处于被压缩状态，另外一个弹性件在阀瓣开启至超过设定角度后始终处于被压缩状态。

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