CN114458957A - 一种防爆结构体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防爆结构体,包括设置于防爆结构体南极和/或北极的顶部围绕体，顶部围绕体与第一连接环共轴线设置，环绕轴线设置的若干个经向结构体，经向结构体与第一连接环垂直交叉布置，经向结构体上设置有角度对称的弓形片，当顶部围绕体设置于防爆结构体的南极或北极时，各经向结构体的另一端汇聚于轴线上并一体成型。本发明，与现有技术相比，结构上部件之间交错位置减少，平滑度提高，比表面积更大，填充密度更小，通透性更好，且更利于生产加工成型，质量更轻便，结构无死角，不存在易于积存液体位置，避免容器内介质的浪费，防爆效果更优。

Description

一种防爆结构体

技术领域

本发明涉及易燃爆液、气态危化品的防爆领域，具体涉及一种防爆结构体。

背景技术

近年来，采用球体骨架结构已经逐渐成为防爆材料研究的热门方向，例如美国专利US 4613054和中国专利CN 202376651 U分别公开了两种不同的球形防爆材料，但是这两种球体材料均存在体积较大，有效容积率低的缺陷，并且还有加工工艺和模具复杂，寿命低，使用成本高等问题。

又如中国专利CN 101583402 A公开了一种球形填充体，其采用相互交错的层状圆片结构构成，然而在其结构中存在着死角，即其套状体、圆形垂直面和水平平面构成死角，会导致在液体的油箱或储罐中造成油料被死角留存而不能够完全使用，造成浪费。

再者，中国专利CN 102921124 B中公开的抑爆球，由于在其环形结构上设计了圆孔，造成该球形体的注塑成型非常困难，需要实现六个方向模具拔模注塑成型，因此其批量工业生产成本高昂；而在中国实用新型专利CN 203995671 U中公开的球形体中包含上下两个方形结构体，致使球体结构周围的缺口较大，导致在球体堆积时，相邻的球体之间的交错部分较多，引起该球形体在容器中填充时的堆积密度和置换率偏大的问题；同理在中国实用新型专利CN 203123391 U中公开的球形体结构较为复杂，且自身重量偏重，造成该球形体在填充时的填充密度和置换率严重偏高；而中国发明专利CN 104307122 A也公开了一种防爆填充体，但该产品成型时存在抽芯和滑块的动作，因此加工效率低。

综上所述，目前需要设计一种结构简化、结构死角少、防爆效果更好的防爆结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有阻隔防爆材料存在的结构不构简化、结构死角较多、防爆效果不佳的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种防爆结构体，包括：

设置于所述防爆结构体南极和/或北极的顶部围绕体1；

设置于所述防爆结构体外围的第一连接环3，所述顶部围绕体1与第一连接环3共轴线5设置；

环绕所述轴线5设置的若干个经向结构体4，所述经向结构体4与第一连接环3垂直交叉布置，所述经向结构体4上设置有两个或两个以上关于所述经向结构体4角度对称的弓形片，所述弓形片由所述经向结构体4沿所述轴线5的外向一体成型，每个所述经向结构体4的一端分别连接于所述顶部围绕体1，当所述顶部围绕体1设置于所述防爆结构体的南极或北极时，各所述经向结构体4的另一端汇聚于所述轴线5上并一体成型。

在一个实施例中，所述顶部围绕体1、第一连接环3和经向结构体4的外沿构成所述防爆结构体的外部轮廓，所述第一连接环3的数量为一个或一个以上。

在一个实施例中，所述第一连接环3与各个所述经向结构体4贯穿连接。

在一个实施例中，所述经向结构体4的一端与所述顶部围绕体1的外沿相连，各个所述经向结构体4之间均匀或非均匀间隔布置。

在一个实施例中，所述经向结构体4包括由直线分叉边48一体连接的本体41和两个分叉体42，所述分叉体42构成所述弓形片，所述本体41为片状，所述本体41的外轮廓由第一圆弧外边45、所述直线分叉边48和直线内边46构成，所述直线分叉边48布置于所述第一圆弧外边45的中部，所述分叉体42的外轮廓由所述直线相交边48和第二圆弧外边47构成。

在一个实施例中，所述防爆结构体还包括设置于所述防爆结构体内部的第二连接环2，所述第二连接环2与第一连接环3共轴线5设置，所述第二连接环2与经向结构体4垂直交叉设置。

在一个实施例中，所述第二连接环2的数量为一个或一个以上，当所述顶部围绕体1设置于所述防爆结构体的南极或北极时，沿所述轴线5的方向，所述第二连接环2与第一连接环3位于所述顶部围绕体1的同侧。

在一个实施例中，所述第二连接环2分别与各个所述本体41贯穿连接，所述第一连接环3分别与各个所述分叉体42贯穿连接。

在一个实施例中，所述第二连接环2与各个所述经向结构体4贯穿连接。

在一个实施例中，在垂直于所述轴线5的平面内，所述第二连接环2的结构为薄片状构成的圆环形或正多边环形，所述第二连接环2设置于所述直线分叉边48与所述顶部围绕体1的外沿之间。

在一个实施例中，所述第二连接环2的中剖截面与所述轴线5之间的形成一定夹角。

在一个实施例中，所述直线分叉边48和直线内边46分别与所述轴线5平行，各个所述直线内边46形成围绕所述轴线5的中空空间，所述第一连接环3、第一圆弧外边45和第二圆弧外边47共球面布置。

在一个实施例中，在垂直于所述轴线5的平面内，同一所述经向结构体4的所述本体41与分叉体42呈Y型连接，所述直线内边46与顶部围绕体1的投影重合。

在一个实施例中，所述本体41的两端分别一体设有连接槽43和连接尾44，每个所述经向结构体4的一端通过所述连接槽43与所述顶部围绕体1连接，所述连接槽43的形状与所述顶部围绕体1适配，各所述经向结构体4的底通过所述连接尾44汇聚于所述轴线5并一体成型。

在一个实施例中，在垂直于所述轴线5的平面内，所述第一连接环3的结构为薄片状构成的圆环形或正多边环形，所述第一连接环3与相邻的两个所述分叉体42之间构成通孔6。

在一个实施例中，在垂直于所述轴线5的平面内，设置于所述分叉体42内的所述第一连接环3部分的宽度小于或等于设置于相邻两个所述经向结构体4之间的所述第一连接环3部分的宽度。

在一个实施例中，在平行于所述轴线5的平面内，所述第一连接环3的中剖截面与所述轴线5之间的形成一定夹角。

在一个实施例中，在垂直于所述轴线5的平面内，所述顶部围绕体1为空心圆柱体或空心正多边形柱体，所述空心正多边形柱体的边数与所述经向结构体4的数量相同。

本发明的有益效果为：与现有技术相比，结构上部件之间交错位置减少，平滑度提高，比表面积更大，填充密度更小，通透性更好，且更利于生产加工成型，质量更轻便，结构无死角，不存在易于积存液体位置，避免容器内介质的浪费，防爆效果更优。

附图说明

图1为本发明侧视方向的外形示意图；

图2为本发明沿一斜视视角的立体结构示意图；

图3为本发明沿另一斜视视角的立体结构示意图；

图4为本发明仰视方向的外形示意图；

图5为本发明俯视方向的外形示意图；

图6为本发明中Y型结构体的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做出详细的说明。

本发明公开了一种防爆结构体，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。需要特别指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明，并且相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围的基础上对本文所述内容进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

如图1至图6所示，本发明提供的一种防爆结构体，依次包括顶部围绕体1、第二连接环2、第一连接环3和若干个环绕轴线5设置的经向结构体4，其中，根据实际使用的需要分两种优选设计：

顶部围绕体1既可设置于防爆结构体的南极和北极，也可以设置于防爆结构体的南极或北极。

进一步优选的，第二连接环2可设置于防爆结构体的内部；第一连接环3可设置于防爆结构体的外围，其中，顶部围绕体1、第二连接环2，第一连接环3共轴线5设置。

轴线5即图1中虚线所表示，本发明中的轴线5是为更好地进行结构空间关系的描述说明，而设定的假象参照系，与赤道面，北极，南极等位置参照用语原理类似，并非本发明的实体结构组成。

进一步优选的，经向结构体4与第一连接环3垂直交叉布置，经向结构体4上具有两个(本发明优选为两个)关于经向结构体4角度对称的弓形片，弓形片由经向结构体4沿轴线5的外向一体成型；顶部围绕体1、第一连接环3和经向结构体4的外沿构成防爆结构体的外部轮廓。

更进一步的，经向结构体4与第一连接环3垂直交叉布置，经向结构体4上具有两个以上偶数个或者奇数个(偶数个、奇数个数量的情形本发明图示中未示出，可根据生产使用需求而定，只要分布在轴线周围即可)关于经向结构体4角度对称的弓形片，弓形片由经向结构体4沿轴线5的外向一体成型；

其中，偶数个弓形片之间，既可以是沿经向结构体4的外沿均匀间隔排列，也可以沿经向结构体4的外沿非均匀间隔排列；

其中，弓形片既可以是平行于轴线5设计，也可以是垂直于轴线5设计，亦可以与轴线5呈角度设计；

其中，顶部围绕体1、第一连接环3和经向结构体4的外沿构成防爆结构体的外部轮廓，优选为球形结构体。

其中，第一连接环3的数量为一个，由于本发明的整体结构上在球体外纬度方向只存在一个第一连接环3，使其体积结构相对现有技术大为简化，制作工艺更为简单，连接结构死角大幅减少，且多以平滑连接形式出现使其成型难度大为降低，十分适用于规模化加工成型生产，更使生产成本大幅降低；

其中，第一连接环3的数量为两个或多个以上，(两个或多个数量的情形本发明图示中未示出，可根据生产使用需求而定)。

如图1所示，当顶部围绕体1设置于防爆结构体的南极或北极时，沿轴线5的方向，第二连接环2与第一连接环3位于顶部围绕体1的同侧，且第一连接环3优选布置于结构体赤道方向，本发明的赤道方向即可视为为图1外部轮廓球体结构的赤道水平面。

本发明中的若干个经向结构体4，每个经向结构体4的顶部分别连接于顶部围绕体1，当顶部围绕体1设置于防爆结构体的南极或北极时，各经向结构体4的底部汇聚于轴线5并一体成型。

上述结构设计方式即省去了另一极底部的顶部围绕体1结构，可进一步降低生产材料，降低生产工艺时间，同时还使该架构产生的死角数量减少

第一连接环3、第二连接环2分别与经向结构体4相交，从而形成防爆结构体的整体连接框架。

如图4、图5所示，进一步优选的，经向结构体4的顶部与顶部围绕体1的外沿汇聚一体相连，可综合实际使用情况，各个经向结构体4之间可以围绕轴线5，呈辐射状均匀间隔布置；

进一步优选的，经向结构体4的顶部与顶部围绕体1的外沿汇聚一体相连，可综合实际使用情况，各个经向结构体4之间可以围绕轴线5，呈辐射状非均匀间隔布置。

其中，本发明实施例中，各个经向结构体4之间是以围绕轴线5，呈辐射状均匀间隔布置为设计。

如图6所示，其中，单独的一个经向结构体4的具体结构为：由直线分叉边48一体连接的本体41和两个分叉体42，分叉体42构成上述弓形片.

其中，本体41和两个分叉体42均设计为片状结构，本体41所在平面穿过轴线5，分叉体42所在平面未穿过轴线5，在垂直于轴线5的平面内，同一经向结构体4的本体41与分叉体42呈Y字型连接。

上述的Y字型连接大大增加了本发明防爆结构体的比表面积，与现有技术相比，采用上述的Y字型结构的经向结构体4，在使连接结构死角大幅降低的同时，还增加了比表面积，使本发明的有益效果和使用价值进一步大幅提升。

其中，在垂直于轴线5的平面内，各个直线内边46形成围绕轴线5的中空空间，直线内边46与顶部围绕体1的投影重合。

进一步优选的，本体41的外轮廓由第一圆弧外边45、直线分叉边48和直线内边46构成，其中，直线分叉边48布置于第一圆弧外边45的中部并将第一圆弧外边45分割成两部分，分叉体42的外轮廓由直线相交边48和第二圆弧外边47构成。

本发明中，直线分叉边48和直线内边46分别与轴线5平行，第一连接环3、第一圆弧外边45和第二圆弧外边47优选的设计成共球面布置的结构，以使整体性和设计简洁性更强。

如图2、图3所示，第二连接环2分别与各个本体41贯穿连接，第一连接环3分别与各个分叉体42贯穿连接，以形成稳固的一体结构。

进一步优选的，如图6所示，本体41的两端分别一体设有连接槽43和突出的弧形的连接尾44，每个经向结构体4的顶部通过连接槽43与顶部围绕体1连接，连接槽43的形状与顶部围绕体1适配并平滑连接，各经向结构体4的底通过连接尾44汇聚于轴线5并一体成型。

优选的，如图4、图5所示，在垂直于轴线5的平面内，顶部围绕体1为空心圆柱体或空心正多边形柱体，空心正多边形柱体的边数与经向结构体4的数量相同，本发明实施例优选为六条边数；

优选的，如图4、图5所示，在垂直于轴线5的平面内，顶部围绕体1为空心圆柱体。

优选的，第二连接环2的结构为薄片状构成的正多边环形，第二连接环2的位置设置于直线分叉边48与顶部围绕体1的外沿之间；

优选的，第二连接环2的结构为薄片状构成的圆环形，第二连接环2的位置设置于直线分叉边48与顶部围绕体1的外沿之间。

优选的，第一连接环3的结构为薄片状构成的正多边环形，第一连接环3与相邻的两个分叉体42之间构成通孔6；

优选的，第一连接环3的结构为薄片状构成的圆环形，第一连接环3与相邻的两个分叉体42之间构成通孔6。

进一步的，设置于分叉体42内的第一连接环3部分的宽度小于设置于相邻两个经向结构体4之间的第一连接环3部分的宽度，本发明实施例优选采用此种方式设计；

进一步的，设置于分叉体42内的第一连接环3部分的宽度等于设置于相邻两个经向结构体4之间的第一连接环3部分的宽度。

如图1所示，在平行于轴线5的平面内，第一连接环3的中剖截面与轴线5之间的形成一定夹角；

在平行于轴线5的平面内，第二连接环2的中剖截面与轴线5之间的形成一定夹角。

本发明采用具有阻燃、导静电功能的高分子树脂基复合材料，采用注塑工艺成型。

本发明的也可以采用金属材料制成，成型方式为3D打印。

本发明提供的一种防爆结构体，依据GJB 8455-2015《油箱油罐填充用阻隔防爆材料通用规范》及JT T 1406-2016《道路运输车辆油箱及液体燃料运输罐体阻隔防爆安全技术要求》等国家行业标准进行测试，性能指标如表1所示。

表1一种防爆结构体性能测试结果

依据GJB 8455-2015《油箱油罐填充用阻隔防爆材料通用规范》及JT T1406-2016《道路运输车辆油箱及液体燃料运输罐体阻隔防爆安全技术要求》等国家行业标准对中国专利CN 105173458 B的现有技术产品结构性能进行对比测试，性能指标如表2所示。

表2专利CN 105173458 B性能测试结果

本发明，与现有技术相比，结构上部件之间交错位置减少，平滑度提高，比表面积更大，填充密度更小，通透性更好，且更利于生产加工成型，质量更轻便，结构无死角，不存在易于积存液体位置，避免容器内介质的浪费，防爆效果优良。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种防爆结构体，其特征在于，包括：

设置于所述防爆结构体南极和/或北极的顶部围绕体；

设置于所述防爆结构体外围的第一连接环，所述顶部围绕体与第一连接环共轴线设置；

环绕所述轴线设置的若干个经向结构体，所述经向结构体与第一连接环垂直交叉布置，所述经向结构体上设置有两个或两个以上关于所述经向结构体角度对称的弓形片，所述弓形片由所述经向结构体沿所述轴线的外向一体成型，每个所述经向结构体的一端分别连接于所述顶部围绕体，当所述顶部围绕体设置于所述防爆结构体的南极或北极时，各所述经向结构体的另一端汇聚于所述轴线上并一体成型。

2.如权利要求1所述的防爆结构体，其特征在于，所述顶部围绕体、第一连接环和经向结构体的外沿构成所述防爆结构体的外部轮廓，所述第一连接环的数量为一个或一个以上。

3.如权利要求1所述的防爆结构体，其特征在于，所述第一连接环与各个所述经向结构体贯穿连接。

4.如权利要求1所述的防爆结构体，其特征在于，所述经向结构体的一端与顶部围绕体的外沿相连，各个所述经向结构体之间均匀或非均匀间隔布置。

5.如权利要求1所述的防爆结构体，其特征在于，所述经向结构体包括由直线分叉边一体连接的本体和两个分叉体，所述分叉体构成所述弓形片，所述本体为片状，所述本体的外轮廓由第一圆弧外边、所述直线分叉边和直线内边构成，所述直线分叉边布置于所述第一圆弧外边的中部，所述分叉体的外轮廓由所述直线相交边和第二圆弧外边构成。

6.如权利要求1或5所述的防爆结构体，其特征在于，所述防爆结构体还包括设置于所述防爆结构体内部的第二连接环，所述第二连接环与第一连接环共轴线设置，所述第二连接环与经向结构体垂直交叉设置。

7.如权利要求6所述的防爆结构体，其特征在于，所述第二连接环的数量为一个或一个以上，当所述顶部围绕体设置于所述防爆结构体的南极或北极时，沿所述轴线的方向，所述第二连接环与第一连接环位于所述顶部围绕体的同侧。

8.如权利要求6所述的防爆结构体，其特征在于，所述第二连接环分别与各个所述本体贯穿连接，所述第一连接环分别与各个所述分叉体贯穿连接。

9.如权利要求6所述的防爆结构体，其特征在于，所述第二连接环与各个所述经向结构体贯穿连接。

10.如权利要求6所述的防爆结构体，其特征在于，在垂直于所述轴线的平面内，所述第二连接环的结构为薄片状构成的圆环形或正多边环形，所述第二连接环设置于所述直线分叉边与顶部围绕体的外沿之间。

11.如权利要求6所述的防爆结构体，其特征在于，所述第二连接环的中剖截面与所述轴线之间的形成一定夹角。

12.如权利要求5所述的防爆结构体，其特征在于，所述直线分叉边和直线内边分别与所述轴线平行，各个所述直线内边形成围绕所述轴线的中空空间，所述第一连接环、第一圆弧外边和第二圆弧外边共球面布置。

13.如权利要求5所述的防爆结构体，其特征在于，在垂直于所述轴线的平面内，同一所述经向结构体的所述本体与分叉体呈Y型连接，所述直线内边与顶部围绕体的投影重合。

14.如权利要求5所述的防爆结构体，其特征在于，所述本体的两端分别一体设有连接槽和连接尾，每个所述经向结构体的一端通过所述连接槽与所述顶部围绕体连接，所述连接槽的形状与所述顶部围绕体适配，各所述经向结构体的底通过所述连接尾汇聚于所述轴线并一体成型。

15.如权利要求5所述的防爆结构体，其特征在于，在垂直于所述轴线的平面内，所述第一连接环的结构为薄片状构成的圆环形或正多边环形，所述第一连接环与相邻的两个所述分叉体之间构成通孔。

16.如权利要求5所述的防爆结构体，其特征在于，在垂直于所述轴线的平面内，设置于所述分叉体内的所述第一连接环部分的宽度小于或等于设置于相邻两个所述经向结构体之间的所述第一连接环部分的宽度。

17.如权利要求1所述的防爆结构体，其特征在于，在平行于所述轴线的平面内，所述第一连接环的中剖截面与所述轴线之间的形成一定夹角。

18.如权利要求1所述的防爆结构体，其特征在于，在垂直于所述轴线的平面内，所述顶部围绕体为空心圆柱体或空心正多边形柱体，所述空心正多边形柱体的边数与所述经向结构体的数量相同。

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