RU2723003C2 - Клапан высокого давления с телескопическим поршнем - Google Patents

Abstract

Группа изобретений относится к клапану для подачи газа под высоким давлением, а также к системе пожаротушения с клапаном. Клапан для газа, подаваемого под давлением, содержит корпус с входным отверстием, выходным отверстием и каналом, который соединяет входное отверстие с выходным отверстием и который содержит гнездо. Клапан содержит скользящий поршень с двумя противоположными поверхностями, выполненный с возможностью вхождения в контакт с гнездом для закрытия канала. Клапан выполнен таким образом, что разность давлений на противоположных поверхностях поршня выталкивает поршень из гнезда для открытия канала. Поршень оснащен телескопическим удлинителем, скользящим по каналу для направления поршня в канале между открытым положением и закрытым положением. Техническим результатом является повышение компактности клапана, а также предоставление экономического решения, которое предотвращает утечку. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к клапану, открываемому посредством давления текучей среды. В частности, настоящее изобретение относится к клапану для газа под высоким давлением. Настоящее изобретение также относится к системе пожаротушения с клапаном.

Предпосылки изобретения

В патентном документе согласно уровню техники, опубликованном под номером US 3862738 A, раскрыт перекрывной клапан, содержащий канал с гнездом и перфорированный поршень клапана, поджатый к указанному гнезду посредством пружины. В канале имеется камера уравнивания давления, при этом поршень клапана расположен между гнездом и камерой уравнивания. Трехходовой регулирующий клапан соединяет выпускной патрубок с камерой уравнивания давления для уменьшения давления в ней. Таким образом, давление текучей среды, действующее в противоположном направлении по отношению к направлению действия пружины, перемещает поршень клапана для открытия перекрывного клапана. Последний действует в обоих направлениях, тем не менее, эта конструкция остается громоздкой. В частности, для увеличения диаметра выходного отверстия необходимо увеличение высоты клапана.

Краткое описание настоящего изобретения

Техническая задача

Настоящее изобретение нацелено на предоставление клапана, решающего по меньшей мере одну из проблем, указанных в уровне техники. Настоящее изобретение предназначено для решения технической проблемы повышения компактности клапана. Настоящее изобретение также нацелено на предоставление экономичного решения, которое также предотвращает утечку.

Техническое решение

Настоящее изобретение относится к клапану, в частности для газа, подаваемого под давлением, содержащему: корпус с входным отверстием, выходным отверстием и каналом, который соединяет входное отверстие с выходным отверстием, и который содержит гнездо; и скользящий поршень с двумя противоположными поверхностями, выполненный с возможностью вхождения в контакт с гнездом для закрытия канала; причем клапан выполнен так, что разность давлений на противоположных поверхностях поршня выталкивает поршень из гнезда для открытия канала; при этом поршень оснащен телескопическим удлинителем, скользящим по каналу для направления поршня в канале по меньшей мере между открытым положением и закрытым положением.

Согласно предпочтительному варианту осуществления поршень скользит внутри телескопического удлинителя, предпочтительно телескопический удлинитель, при этом предпочтительно представляет собой по существу трубку вокруг поршня.

Согласно предпочтительному варианту осуществления поршень содержит уплотнительный элемент в месте скользящего контакта с телескопическим удлинителем, при этом указанный уплотнительный элемент расположен на уровне выходного отверстия, когда поршень находится в закрытом состоянии, при этом предпочтительно расстояние X между уплотнительным элементом и гнездом является меньшим, чем высота Y выходного отверстия.

Согласно предпочтительному варианту осуществления поршень содержит сквозное отверстие, находящееся в сообщении по текучей среде с входным отверстием, при этом предпочтительно клапан содержит стержень, закрывающий сквозное отверстие, когда поршень находится в открытом положении, более предпочтительно стержень установлен на ручном маховике, и/или положение стержня регулируется ручным маховиком.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, в закрытом положении поршень в основном или по существу расположен на уровне выходного отверстия, предпочтительно расположен внутри удлинителя и/или внутри продолжения внутренней поверхности выходного отверстия.

Согласно предпочтительному варианту осуществления поршень содержит верхнюю часть, скользящую по внутренней поверхности удлинителя, при этом указанная верхняя часть скользит вдоль большей части или по существу всей длины удлинителя.

Согласно предпочтительному варианту осуществления поршень содержит коническую часть, предпочтительно с полым основанием, расположенным в направлении гнезда.

Согласно предпочтительному варианту осуществления внутренний диаметр выходного отверстия превышает длину поршня, измеренную между гнездом и верхней поверхностью поршня, или равен ей, при этом предпочтительно диаметр поршня составляет по меньшей мере 50 мм, предпочтительно по меньшей мере 75 мм.

Согласно предпочтительному варианту осуществления канал содержит камеру, содержащую две половины, а именно первую половину, соединяющую входное отверстие с выходным отверстием, и причем поршень находится в закрытом положении, и вторую половину, где поршень находится в открытом положении.

Согласно предпочтительному варианту осуществления корпус содержит осевой упор, предназначенный для контакта с телескопическим удлинителем, когда поршень находится в закрытом положении, при этом предпочтительно осевой упор размещен на уровне выходного отверстия.

Согласно предпочтительному варианту осуществления клапан содержит упругий элемент, поджимающий поршень в закрытое положение, при этом предпочтительно клапан расположен так, что давление на входном отверстии поджимает удлинитель в направлении гнезда, в частности давление на входном отверстии поджимает удлинитель к осевым упорам.

Согласно предпочтительному варианту осуществления телескопический удлинитель содержит часть, по меньшей мере частично закрывающую выходное отверстие, когда поршень находится в закрытом положении.

Согласно предпочтительному варианту осуществления клапан содержит вентиляционное отверстие, соединенное с каналом для создания перепада давления в канале с целью открытия поршня, при этом предпочтительно вентиляционное отверстие содержит вспомогательное устройство.

Согласно предпочтительному варианту осуществления канал содержит выпускную камеру с верхним дном, при этом предпочтительно выпускная камера расположена с противоположной стороны от гнезда относительно поршня, при этом предпочтительно поршень и/или удлинитель упирается в верхнее дно в открытом состоянии.

Согласно предпочтительному варианту осуществления поршень содержит закрывающую поверхность, являющуюся перпендикулярной к открывающему и закрывающему движениям.

Согласно предпочтительному варианту осуществления поршень содержит уплотняющую деталь, входящую в контакт с гнездом; предпочтительно поршень содержит опорную часть, удерживающую уплотняющую деталь.

Согласно предпочтительному варианту осуществления поршень является по существу полым и/или трубчатым.

Согласно предпочтительному варианту осуществления удлинитель содержит уплотнительный элемент, расположенный на расстоянии от выходного отверстия для газа относительно направления скольжения, причем при этом предпочтительно в закрытом состоянии по меньшей мере один или каждый уплотнительный элемент телескопического удлинителя является удаленным от поршня.

Согласно предпочтительному варианту осуществления осевой упор образует по меньшей мере полукруг; предпочтительно осевой упор является плоским и/или срезанным выходным отверстием газа.

Согласно предпочтительному варианту осуществления внешний диаметр поршня превышает его длину.

Согласно предпочтительному варианту осуществления внутренний и/или внешний диаметр удлинителя превышает его длину.

Согласно предпочтительному варианту осуществления длина скользящего хода поршня является большей, чем длина удлинителя, и/или большей, чем половина его собственной длины.

Согласно предпочтительному варианту осуществления удлинитель содержит плотную стенку вокруг поршня для плотного закрытия канала в совокупности с поршнем.

Согласно предпочтительному варианту осуществления первая половина камеры представляет собой нижнюю часть, и/или вторая половина камеры представляет собой верхнюю часть.

Согласно предпочтительному варианту осуществления в закрытом состоянии удлинитель распространяется на обе половины, при этом предпочтительно удлинитель центрирован по оси в канале камеры.

Согласно предпочтительному варианту осуществления удлинитель образует кольцеобразное соединение между поршнем и каналом, предпочтительно плотное и подвижное соединение; и/или телескопический удлинитель представляет собой скользящую направляющую.

Согласно предпочтительному варианту осуществления поршень в основном имеет постоянный внешний диаметр, предпочтительно его внешний диаметр изменяется менее чем на 15%, более предпочтительно менее чем на 5%.

Согласно предпочтительному варианту осуществления корпус содержит сформированную как одно целое часть, содержащую канал, входное отверстие и выходное отверстие.

Согласно предпочтительному варианту осуществления в открытом состоянии поршень и/или удлинитель являются удаленными в осевом направлении от уровня выходного отверстия.

Согласно предпочтительному варианту осуществления поршень является более длинным, чем телескопический удлинитель.

Согласно предпочтительному варианту осуществления ручной маховик приспособлен для перемещения стержня в осевом направлении относительно корпуса, предпочтительно между положением выпуска и положением наполнения.

Согласно предпочтительному варианту осуществления клапан содержит верхнюю крышку c по существу свободной и/или плоской верхней поверхностью.

Согласно предпочтительному варианту осуществления крышка содержит выступ, где факультативно закреплено вспомогательное устройство.

Согласно предпочтительному варианту осуществления канал содержит внутреннюю поверхность, соединяющую входное отверстие с выходным отверстием, причем скользящий удлинитель скользит по указанной внутренней поверхности.

Согласно предпочтительному варианту осуществления телескопический удлинитель удлиняет и/или увеличивает длину поршня вдоль направления скольжения поршня.

Согласно предпочтительному варианту осуществления телескопический удлинитель представляет собой телескопическое удлинение, и/или скользящие удлинение, и/или скользящий удлинитель, в частности скользящий по поршню.

Согласно предпочтительному варианту осуществления клапан не имеет ручного маховика.

Настоящее изобретение относится к системе пожаротушения, содержащей хранилище текучей среды, в частности баллон для газа, с огнегасительной текучей средой под высоким давлением, и клапан, причем клапан представляет собой клапан в соответствии с настоящим изобретением; предпочтительно огнегасительная текучая среда представляет собой газ или смесь газов.

Преимущества изобретения

Настоящее изобретение является особенно интересным в том, что оно предусматривает компактную конструкцию. Высота корпуса клапана над выходным отверстием уменьшена и не зависит от диаметра указанного выходного отверстия. Это предполагает уменьшение веса и экономию средств. Клапан может быть встроен в более узкое место системы пожаротушения. Длина поршня не диктуется внутренним диаметром выходного отверстия, которое должно быть очищено для обеспечения полного открытия. В действительности, поршень может быть обеспечен несколькими удлинителями и расположен в виде телескопических цилиндров.

Настоящее изобретение является надежным. Оно приводится в движение давлением газа на входном отверстии, причем указанное давление обеспечивает пребывание поршня и телескопического удлинителя в открытом состоянии. Клапан является устойчивым при выпуске и во время повторного наполнения. Поскольку телескопический удлинитель является независимым, он не нуждается в вытягивании поршнем. Это препятствует износу. Настоящее изобретение также уменьшает вес поршня. Таким образом открытие становится более быстрым и более надежным. Настоящее изобретение представляет первоочередной интерес при широких проходах клапана со значениями давления, составляющими, например, 42 бар.

Краткое описание графических материалов

Фиг. 1 представляет собой вид в разрезе клапана в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, причем указанный клапан находится в закрытом состоянии и готов к выпуску.

Фиг. 2 представляет собой вид в разрезе клапана согласно фиг. 1, причем клапан находится в промежуточном состоянии во время выпуска.

Фиг. 3 представляет собой вид в разрезе клапана согласно фиг. 1 и фиг. 2, причем клапан находится в открытом состоянии во время выпуска.

Фиг. 4 представляет собой вид в разрезе клапана согласно фиг. 1—3, причем клапан находится в закрытом состоянии и готов к наполнению.

Фиг. 5 представляет собой вид в разрезе клапана согласно фиг. 1—4, причем клапан находится в промежуточном состоянии во время наполнения.

Фиг. 6 представляет собой вид в разрезе клапана согласно фиг. 1—5, причем клапан находится в открытом состоянии во время наполнения.

Фиг. 7 представляет собой вид в разрезе клапана в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения, причем указанный клапан находится в закрытом состоянии.

Фиг. 8 представляет собой вид в разрезе клапана согласно фиг. 7, причем клапан находится в промежуточном состоянии.

Фиг. 9 представляет собой вид в разрезе клапана вдоль оси 9–9, изображенной на фиг. 8, при этом клапан находится в открытом состоянии.

Описание варианта осуществления

В следующем описании высота и длина измерены вдоль направления скольжения поршня, также называемого осевым направлением. Уровни определяются относительно указанного направления скольжения. Верхняя сторона определена в соответствии с направлением подъема поршня из гнезда, нижняя сторона обращена в сторону направления закрытия. Боковое направление является перпендикулярным к направлению скольжения.

Фиг. 1, 2 и 3 представляют собой виды в разрезе клапана во время выпуска. На фиг. 1 проиллюстрирован клапан 2 в закрытом состоянии, в то время как на фиг. 3 показан клапан в открытом состоянии. На фиг. 2 показан клапан 2 в промежуточном состоянии, между закрытым состоянием и открытым состоянием.

Как можно увидеть на фиг. 1, клапан имеет основной корпус 4 цилиндрической формы. Она является по существу полой и может иметь трубчатую форму. Корпус 4 содержит канал 6, соединяющий входное отверстие 8 с выходным отверстием 10. Корпус 4 может быть изготовлена из металла, такого как латунь или латунный сплав, например. Клапан 2 может содержать верхнюю крышку 14, закрывающую канал 6. Верхняя крышка 14 может включать несколько устройств 15, в частности ручной маховик 15. Указанный ручной маховик 15 может быть расположен в центральной части верхней крышки 14.

Входное отверстие 8 расположено внизу, на нижнем конце клапана. Выходное отверстие 10 расположено сбоку и перпендикулярно к направлению открытия клапана 2. При этом выходное отверстие 10 снабжено крышкой 12, которую удаляют, когда клапан устанавливают в системе пожаротушения. Входное отверстие 8 и выходное отверстие 10 имеют внутреннюю трубчатую поверхность. Их внутренние диаметры могут быть по существу равными. В корпусе могут быть выполнены другие отверстия, каждое из которых может быть закрыто заглушкой.

Клапан 2 представляет собой подъемный клапан, он содержит гнездо 16, закрытое поршнем 18. Клапан открывается посредством подъема закрывающего элемента 18 из гнезда 16. Поршень 18 содержит нижнюю поверхность, предназначенную для вхождения в контакт с гнездом 16, и верхнюю поверхность, противоположную к нижней поверхности, и которая обращена к верхней крышке 14. Поверхности определяются относительно направления скольжения поршня. Упругий элемент 20, такой как спиральная пружина 20, удерживает поршень в закрытом состоянии. Упругий элемент 20 выступает между поршнем 18 и верхней крышкой 14, и может быть предварительно нагруженным. Поршень 18 по существу имеет цилиндрическую форму или трубчатую форму, поскольку он является полым. Он может содержать трубчатую внешнюю стенку и нижнюю стенку. Последняя может содержать коническую часть 22, необязательно полую. Внутренний диаметр поршня 16 является в основном равным внутреннему диаметру входного отверстия 8, предпочтительно разность диаметров составляет менее 20%, более предпочтительно менее 10%.

Поршень 18 может содержать сквозное отверстие 24, например на верху конической части 22. Сквозное отверстие 24 обеспечивает равновесие давлений между противоположными поверхностями поршня 18 и между входным отверстием 8 и верхней частью канала 6. Поршень может ввести уплотняющую деталь 25 в контакт с гнездом 16 для улучшения уплотнения и для уменьшения утечек между входным отверстием 8 и выходным отверстием 10. Сквозное отверстие не является основным признаком, например упругий элемент может быть предварительно нагружен в достаточной мере для удерживания поршня в закрытом положении.

Канал 6 может содержать камеру, необязательно главную камеру в корпусе 4. Камера может по существу быть цилиндрической и распространяться вдоль направления открытия поршня. Камера может содержать две половины, в частности первую половину 26 и вторую половину 28, например нижнюю половину 26 и верхнюю половину 28 соответственно. Последняя может представлять собой выпускную камеру 28. Первая половина 26 начинается от входного отверстия 8, предпочтительно от гнезда 16, и распространяется вдоль выходного отверстия 10. Поршень 18 может быть главным образом внутри первой половины 26 в закрытом положении. Вторая половина 28 проходит от верхней крышки 14 и заканчивается перед выходным отверстием 10. Поршень 18 может по существу находится за пределами второй половины 28 в закрытом состоянии.

Клапан также содержит телескопический удлинитель 30, оснащающий поршень 18. В закрытом состоянии телескопический удлинитель 30 выдвинут или вытянут из поршня 18 для увеличения длины последнего вдоль его направления скольжения. Телескопический удлинитель 30 выступает в осевом направлении из поршня 18. Телескопический удлинитель 30 может скользить относительно поршня 18 и канала 6. Он может скользить по внутренней поверхности 32 камеры. Телескопический удлинитель представлен радиально снаружи поршня, тем не менее является возможным разместить его радиально внутри указанного поршня.

Поршень 18 и телескопический удлинитель 30 могут оба содержать уплотнения (34; 36), например кольцевые уплотнения, которые расположены во внешних кольцевых пазах. Поршень 18 содержит уплотнительный элемент 34, находящийся в плотном контакте с телескопическим удлинителем 30 и скользящий в нем. Телескопический удлинитель 30 снабжен уплотнительным элементом 36, скользящим по внутренней поверхности 32 камеры и плотно взаимодействующим с ней. Поршень 18, телескопический удлинитель 30 и гнездо 16 формируют закрывающее устройство, плотно удерживающее канал 6 в закрытом состоянии. Поршень 18 может закрывать канал самостоятельно или в комбинации с телескопическим удлинителем 30.

Корпус 4 может содержать упор 38, входящий в контакт в осевом направлении с телескопическим удлинителем 30 в закрытом состоянии. Таким образом, телескопический удлинитель 30 может быть в равной мере распределен между половинами (34; 36). Он может формировать дугообразный борт, выступающий из внутренней поверхности 32. Упор 38 формирует разомкнутый контур, который прерывается выходным отверстием 10. В закрытом состоянии давление входного отверстия действует на телескопический удлинитель 30 и толкает его к осевому упору 38.

Клапан 2 может быть использован для газа или для жидкости, например жидкого химического вещества. Текучая среда может представлять собой газовую смесь, иногда с каплями жидкости. Входное отверстие клапана может находиться в сообщении по текучей среде с хранилищем текучей среды для формирования фиксированной системы пожаротушения. Хранилище текучей среды может представлять собой емкость или баллон для газа, содержащий огнегасительную текучую среду. Последний может находиться под давлением в диапазоне от 10 бар до 100 бар, предпочтительно от 40 бар до 50 бар.

На фиг. 2 показан клапан 2 в промежуточном состоянии. Верхняя крышка 14 может содержать вентиляционное отверстие 40, сообщающееся с каналом 6, предпочтительно со второй половиной 28. Вентиляционное отверстие 40 может находиться в сообщении по текучей среде с окружающей средой клапана 2, которая предпочтительно имеет атмосферное давление, приблизительно 1 бар. Вспомогательное устройство 42, например вспомогательный клапан, открывает вентиляционное отверстие 40 посредством привода.

Вспомогательное устройство 42 может быть приводимо в действие с помощью электричества. Оно может действовать прямо или опосредованно. Вспомогательное устройство 42 может представлять собой электромагнитный клапан, который открывается, когда на него подано электропитание, и который остается закрытым при отсутствии электропитания. Вспомогательное устройство 42 может содержать постоянный магнит. Он может иметь два устойчивых состояния. Вспомогательное устройство 42 изменяет положение в ответ на подачу электропитания, и остается устойчивым в каждом положении, даже когда подача электроэнергии не осуществляется. Таким образом, клапан может оставаться открытым без внешнего электропитания, независимо от закрывающего стержня 46. Таким образом, предотвращаются риски, связанные с явлением нагревания вспомогательного устройства 42.

Таким образом вызывается перепад давления. На поршень 18 в таком случае действует разница давлений, например по меньшей мере 40 бар за счет давления входного отверстия. Эта разность давлений вызывает механическую нагрузку, превышающую воздействие упругого элемента 20. Внутренний диаметр сквозного отверстия 24 позволяет контролировать поток через него при разнице давлений. Впоследствии, поршень отходит от гнезда 16 и клапан 2 открывается. Поскольку на телескопический удлинитель 30 действует такая же разница давлений, он также перемещается в направлении крышки 14. Он отходит от упора 38, и его внешняя поверхность 44 постепенно открывает выходное отверстие 10.

На фиг. 3 показан клапан 2 в открытом состоянии. Телескопический удлинитель 30 и поршень 18 складываются друг в друга. Они накладываются на верхнюю крышку 14, при этом сжимая упругий элемент 20 на ней. Клапан 2 является полностью открытым. Телескопический удлинитель 30, так же, как и поршень 18, удален от выходного отверстия 10. Это обеспечивает широкий канал между входным отверстием 8 и выходным отверстием 10. Это эффект интересен в том, что он обеспечивает максимальный поток и уменьшает потери давления. В системе пожаротушения это улучшает безопасность за счет обеспечения максимального потока огнегасительной текучей среды при заданном давлении на входном отверстии.

Кроме того, верхняя крышка 14 может поддерживать стержень 46, закрывающий сквозное отверстие 24, расположенное в поршне 18. Следовательно, контролируется потеря текучей среды через вентиляционное отверстие 40. Она ограничивается ходом на открытие поршня. Дополнительно, это явление является надежным и независимым от вспомогательного устройства 42 или от подачи электропитания на него.

Ручной маховик 15 соединен с верхней крышкой 14 посредством резьбовой части 48. Эта часть 48 входит в контакт с соответствующей частью 50 верхней крышки 14. Соответствующая часть 50 окружает кольцевое пространство 52, вмещающее резьбовую часть 48. В открытом состоянии кольцевое пространство 52 может быть расположено внутри скользящего поршня 16 и/или внутри телескопического удлинителя 30. Крышка 14 может содержать направляющую часть 54 для стержня 46. Она может быть по существу трубчатой. Она может окружать уплотнительное кольцо 56 вокруг стержня 46. Уплотнительное кольцо 56 может пребывать в непосредственном контакте со стержнем и с верхней крышкой 14. В качестве альтернативы, уплотнительное кольцо может нести стержень. Поворот ручного маховика 15 делает возможным скольжение стержня 46 в вертикальном направлении, например, к гнезду 24 или от него.

При выпуске давление газа уменьшается в баллоне для газа. Соответствующая механическая сила, действующая на нижнюю поверхность поршня 18, также уменьшается. Давление будет уменьшаться до тех пор, пока механическая сила, приложенная упругим элементом 20, не превысит силу давления. Тогда упругий элемент 20 вытолкнет поршень 18 вниз, в сторону гнезда 16. Поршень 18 будет находиться в закрытом состоянии, как показано на фиг. 1. Клапан 2 может быть выполнен с возможностью закрытия поршня 18, когда давление падает до 2 или 3 бар. Это означает, что клапан 2 закрывается до его опорожнения. Это явление представляет первоочередной интерес, поскольку оно сохраняет остаточное давление в баллоне для газа. Это предотвращает попадание загрязнения в баллон для газа. Остаточный газ, например NOVEC, также защищает внутреннюю поверхность баллона для газа от коррозии.

На фиг. 4, 5 и 6 показано наполнение баллона для газа через клапан 2. В состоянии наполнения ручной маховик 15, удерживающий стержень 46, поднят. Таким образом, стержень 46 втягивается внутрь крышки 14.

При наполнении давление на выходном отверстии 10 превышает давление на входном отверстии 8. Как показано на фиг. 4, давление на выходном отверстии 10 превышает давление на верхней поверхности поршня 18 и на телескопическом удлинителе 30. Поскольку в закрытом состоянии поршень 18 и телескопический удлинитель 30 закрывают канал 6, на них действует разница давлений. Указанная разница давлений превышает силу упругого элемента 20 и поднимает поршень 18 из гнезда 16. Она также поднимает телескопический удлинитель 30 с осевого упора 38. Соответствующее состояние показано на фиг. 5. В связи с динамическим давлением поршень 18 и телескопический удлинитель 30 продолжают подниматься и перемещаются вверх.

Как показано на фиг. 6, поршень 18 и телескопический удлинитель 30 поднимаются до тех пор, пока они не упрутся в крышку 14. Таким образом, стержень 46 находится на расстоянии от поршня 18, и более конкретно от сквозного отверстия 24. Конец стержня 46 остается за пределами уплотнительного кольца в сквозном отверстии 24 для сохранения сообщения по текучей среде через поршень 18.

Наполнение выполняется, пока баллон для газа не станет полным или достаточно наполненным. Таким образом, величина давления на выходном отверстии 10 приближается к величине давления на входном отверстии 8. Поскольку наполняющий поток через канал 6 уменьшается соответственно, динамическое давление, действующее на поршень 18 и на телескопический удлинитель 30, уменьшается. Оно уменьшается, пока упругий элемент 20 не преодолеет механическую силу динамического давления. В результате, упругий элемент 20 закрывает обратно поршень 18 и телескопический удлинитель 30, как показано на фиг. 4. Примечательно, что наполнение может происходить без электропитания, оно может управляться вручную с помощью ручного маховика 15. После наполнения оператор может привести в действие ручной маховик 15, чтобы опустить стержень 46 в его нижнее положение, как показано на фиг. 1. К этому времени клапан становится готовым к новому выпуску.

На фиг. 7, 8 и 9 показан клапан 102 согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. На этих фигурах 7, 8 и 9 сохранены ссылочные позиции первого варианта осуществления настоящего изобретения для одинаковых или подобных элементов, однако указанные ссылочные позиции увеличены на 100. Особые ссылочные позиции используются для особых элементов этого варианта осуществления.

На фиг. 7 показан клапан 102 в закрытом состоянии, на фиг. 8 показан клапан 102 в промежуточном открытом состоянии, и на фиг. 9 показан клапан 102 в открытом состоянии. Каждая из фиг. 7, 8 и 9 может соответствовать выпуску или наполнению. Фиг. 9 представляет собой вид в разрезе, выполненный вдоль оси 9–9, показанной на фиг. 8, чтобы показать вспомогательное устройство 142.

Второй вариант осуществления является подобным первому варианту осуществления; он по существу отличается тем, что ручной маховик удален с верхней крышки 114. Вспомогательное устройство 142 может заменить стержень. Оно может обеспечить перепад давления над поршнем 118 путем пребывания в открытом состоянии. Положение вспомогательного устройства 142 повернуто на 90° относительно центральной оси крышки 114.

Крышка 114 содержит верхнюю поверхность 160, также обозначенную как внешняя поверхность 160, которая является по существу свободной. Верхняя поверхность 160 может быть в основном плоской. При этом крышка 114 необязательно содержит два выступа 162, удобных для установки крышки 114. Центральная часть крышки 114 является закрытой. Таким образом, клапан 102 по существу приводится в действие при помощи вспомогательного клапана 142.

Как показано на фиг. 9, вспомогательное устройство 142 может быть расположено на краю крышки 114. Таким образом, его выпускной патрубок 164 будет более коротким.

Вспомогательное устройство 142 может быть расположено на верхней части выступа 162. Оно также может быть зафиксировано на плоской части крышки. Вспомогательное устройство 142 может представлять собой вспомогательный клапан. Оно может содержать пробку 166, приводимую в действие магнитным полем. Указанное магнитное поле может создаваться электромагнитной катушкой (не показана) для выталкивания пробки 166 из вентиляционного отверстия 140. Это направленное вверх движение открывает вентиляционное отверстие 140 и вызывает открывающее движение поршня 118 и телескопического удлинителя 130.

Сквозное отверстие 124 может быть сохранено. Необязательно, сквозное отверстие может быть устранено, а его место закупорено. Таким образом, поршень является герметичным. Коническая часть может быть заменена плоской пластиной, по существу сплошной. Поршень может не иметь сквозного отверстия.

Claims (21)

1. Клапан (2; 102), в частности для газа, подаваемого под давлением, содержащий:

- корпус (4) с входным отверстием (8), выходным отверстием (10) и каналом (6), который соединяет входное отверстие (8) с выходным отверстием (10) и который содержит гнездо (16); и

- скользящий поршень (18; 118) с двумя противоположными поверхностями, выполненный с возможностью вхождения в контакт с гнездом (16) для закрытия канала (6);

при этом клапан (2; 102) выполнен таким образом, что разность давлений на противоположных поверхностях поршня (18; 118) выталкивает поршень (18; 118) из гнезда (16) для открытия канала (6);

отличающийся тем, что

поршень (18; 118) оснащен телескопическим удлинителем (30; 130), скользящим по каналу (6) для направления поршня (18; 118) в канале (6) по меньшей мере между открытым положением и закрытым положением.

2. Клапан (2; 102) по п. 1, отличающийся тем, что поршень (18; 118) скользит внутри телескопического удлинителя (30; 130), при этом предпочтительно телескопический удлинитель (30; 130) представляет собой по существу трубку вокруг поршня (18; 118).

3. Клапан (2; 102) по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что поршень (18; 118) содержит уплотнительный элемент (34) в месте скользящего контакта с телескопическим удлинителем (30; 130), при этом указанный уплотнительный элемент (34) расположен на уровне выходного отверстия (10), когда поршень (18; 118) находится в закрытом состоянии, при этом предпочтительно расстояние X между уплотнительным элементом (34) и гнездом (16) является меньшим, чем высота Y выходного отверстия.

4. Клапан (2; 102) по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что поршень (18; 118) содержит сквозное отверстие (24; 124), находящееся в сообщении по текучей среде с входным отверстием (8), при этом предпочтительно клапан (2; 102) содержит стержень (46), закрывающий сквозное отверстие (24; 124), когда поршень (18; 118) находится в открытом положении, более предпочтительно стержень (46) установлен на ручном маховике (15).

5. Клапан (2; 102) по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что в закрытом положении поршень (18; 118) в основном или по существу расположен на уровне выходного отверстия (10).

6. Клапан (2; 102) по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что поршень (18; 118) содержит верхнюю часть, скользящую по внутренней поверхности удлинителя (30; 130), при этом указанная верхняя часть скользит вдоль по существу всей длины удлинителя (30; 130) или большей ее части.

7. Клапан (2; 102) по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что поршень (18; 118) содержит коническую часть (22), предпочтительно с полым основанием, расположенным в направлении гнезда (16).

8. Клапан (2; 102) по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что внутренний диаметр выходного отверстия (10) превышает длину поршня (18; 118), измеренную между гнездом (16) и верхней поверхностью поршня (18; 118), или равен ей, при этом предпочтительно диаметр поршня (18; 118) составляет по меньшей мере 50 мм, предпочтительно по меньшей мере 75 мм.

9. Клапан (2; 102) по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что канал (6) содержит камеру, содержащую две половины (26; 28), а именно первую половину (26), соединяющую входное отверстие (8) с выходным отверстием (10), и в которой поршень (18; 118) находится в закрытом положении, и вторую половину (28), в которой поршень (18; 118) находится в открытом положении.

10. Клапан (2; 102) по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что корпус (4) содержит осевой упор (38), предназначенный для контакта с телескопическим удлинителем (30; 130), когда поршень (18; 118) находится в закрытом положении, при этом предпочтительно осевой упор (38) размещен на уровне выходного отверстия (10).

11. Клапан (2; 102) по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что клапан содержит упругий элемент (20), поджимающий поршень (18; 118) в закрытое положение, при этом предпочтительно клапан (2; 102) расположен так, что давление на входном отверстии (8) поджимает удлинитель (30; 130) в направлении гнезда (16), в частности давление на входном отверстии (8) поджимает удлинитель (30; 130) к осевым упорам (38).

12. Клапан (2; 102) по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что телескопический удлинитель (30; 130) содержит часть, по меньшей мере частично закрывающую выходное отверстие (10), когда поршень (18; 118) находится в закрытом положении.

13. Клапан (2; 102) по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что он содержит вентиляционное отверстие (40; 140), соединенное с каналом (6) для создания перепада давления в канале (6) с целью открытия поршня (18; 118); предпочтительно вентиляционное отверстие (40; 140) содержит вспомогательное устройство (42; 142).

14. Клапан (2; 102) по любому из пп. 1-13, отличающийся тем, что канал (6) содержит выпускную камеру (28) с верхним дном, при этом предпочтительно выпускная камера (28) расположена с противоположной стороны от гнезда (16) относительно поршня (18; 118), при этом предпочтительно поршень (18; 118) и/или удлинитель (30; 130) упирается в верхнее дно в открытом состоянии.

15. Клапан (102) по любому из пп. 1-14, отличающийся тем, что он содержит верхнюю крышку (114) c по существу свободной верхней поверхностью.

16. Система пожаротушения, содержащая хранилище текучей среды, в частности баллон для газа, с огнегасительной текучей средой под высоким давлением, и клапан (2; 102), отличающаяся тем, что клапан (2; 102) представляет собой клапан по любому из пп. 1-15; предпочтительно огнегасительная текучая среда представляет собой газ или газовую смесь.

Images