一种衬氟呼吸阀

技术领域

本发明涉及呼吸阀技术领域，尤其涉及一种衬氟呼吸阀。

背景技术

现有呼吸阀用于强腐蚀性介质储罐，在防腐蚀工艺上，现有技术主要在呼吸阀内部与介质接触部位喷涂PTFE保护层，虽然这种防腐蚀工艺成本低廉，但此种工艺方式由于防腐层采用喷涂工艺，存在防腐层过薄，有的弯道死角喷涂不到位，在使用中易出现阀体腐蚀外漏的情况，因此现有技术又提出衬氟阀门，又称氟塑料衬里耐腐阀门，是将聚四氟乙烯树脂(或型材经加工)采用模压(或镶嵌)方法置于钢质或铁质的阀门承压件的内壁(同样的方法适用于各类压力容器及管路附件的内衬)或阀门内件的外表面，利用其在抗强腐蚀介质方面的独特性能制做成各类阀门和压力容器，如公开号为CN111765277B的中国发明专利提出的一种具有耐酸耐碱的衬氟呼吸阀，但传统意义上的呼吸阀结构及内部流道不合理，主要原因在于常规的流道结构为吸入口与呼出口布置为一个口，导致阀门流道流阻大，且内部气旋集中，腐蚀性气体易积留在内部，造成后续清洁难度大。鉴于此，我们提出一种衬氟呼吸阀。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种衬氟呼吸阀，以解决当前呼吸阀内部结构流阻大及腐蚀性气体易积留的技术问题。

为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：设计一种衬氟呼吸阀，包括具有氟塑料衬里的防火阀体、接入法兰、防火阀芯、吸入法兰、呼出法兰、呼出阀瓣、呼出阀盖、气旋阻流机构及清洁端盖；

其中，所述防火阀体具有接入口、吸入口、呼出口、吸入流道、呼出流道及清洁口，所述接入法兰布置于所述接入口外端，至少一个所述防火阀芯布置于所述接入口内部，所述吸入法兰布置于所述吸入口外端，所述吸入口内端嵌设有吸入阀瓣导向套，所述吸入阀瓣导向套上活动穿设有控制吸入口通断的吸入阀瓣，所述吸入口外端嵌设有防虫网，所述呼出法兰布置于所述呼出口外端，所述呼出阀瓣布置于所述呼出流道内控制呼出口通断，所述呼出阀盖布置于所述防火阀体上，所述呼出阀盖上设有与所述呼出阀瓣滑动连接的呼出阀瓣导向套，所述气旋阻流机构布置于所述吸入流道终端，所述清洁端盖布置于所述清洁口外端；

其中，所述气旋阻流机构为缓冲式单向流通结构，相对所述防火阀体具有顺流状态及逆流状态，在顺流状态下，所述气旋阻流机构顺流端与吸入口围成进气区，所述气旋阻流机构逆流端与呼出流道围成出气区；在逆流状态下，所述气旋阻流机构顺流端与吸入口围成保压区，所述气旋阻流机构逆流端与呼出流道围成高压区。

优选地，所述吸入口布置于防火阀体一侧低位，所述呼出口布置于所述防火阀体另一侧高位，所述吸入口通过吸入流道与呼出流道连通，所述呼出口通过呼出流道与接入口连通，所述清洁口布置于所述吸入流道始端。

优选地，所述气旋阻流机构包括阻流套、第一缓冲件、第二缓冲件；

其中，所述阻流套布置于所述吸入流道终端，所述阻流套靠近吸入口一侧设有第一窄口，所述阻流套靠近呼出流道一侧设有第一宽口，所述第一缓冲件布置于所述第一宽口内，所述第二缓冲件布置于所述第一宽口与第一窄口之间，所述第一缓冲件、第二缓冲件均通过导向板在阻流套内线性滑动；

且，所述第一缓冲件通过单侧摆动结构与所述导向板活动连接，所述第二缓冲件通过双侧摆动结构与所述导向板活动连接；

且，所述第二缓冲件移动与第一缓冲件插接时形成所述防火阀体的多通道顺流状态，所述第二缓冲件移动与第一窄口插接时形成所述防火阀体的单通道逆流状态。

优选地，所述第一窄口与第一宽口通过锥面连接。

优选地，所述第一缓冲件靠近第二缓冲件一侧设有第二宽口，所述第一缓冲件靠近呼出流道一侧设有第二窄口，所述第二窄口的口径不大于所述第一窄口的口径。

优选地，所述第一缓冲件表面设有与锥面插接配合的第一密封面。

优选地，所述第二缓冲件内部设有与第一窄口及第二窄口连通配合的过渡通道，所述第二缓冲件外部分别设有与锥面插接配合的第二密封面及与第二窄口插接配合的第三密封面；

在顺流状态下，所述第一密封面、第二密封面均与锥面接触分离形成间隙流道，所述间隙流道与过渡通道构成多通道流道，所述多通道流道进口与吸入口围成吸入进气区，所述所述多通道流道出口与呼出流道围成吸入出气区；

在逆流状态下，所述第一密封面、第二密封面均与锥面接触贴合形成对齐密封，所述第二窄口、过渡通道及第一窄口构成单通道流道，所述单通道流道进口与呼出流道围成呼出高压区，所述单通道流道出口与吸入口围成呼出保压区。

优选地，所述单侧摆动结构包括第一滑槽、第一角槽及第一翼臂；

其中，所述第一滑槽相对所述导向板的位置开设于第一缓冲件上，所述第一角槽相对所述第一缓冲件的位置开设于所述导向板上，所述第一翼臂相对所述第一角槽的位置设于所述第一滑槽内；

值得说明的是，所述第一翼臂限位于第一角槽内；

且，所述第一翼臂、第一角槽上均设有提高所述第一缓冲件向第一宽口一侧移动的应力部。

优选地，所述双侧摆动结构包括第二滑槽、第二角槽及第二翼臂；

其中，所述第二滑槽相对所述导向板的位置开设于第二缓冲件上，若干所述第二角槽相对所述第二缓冲件的位置等间距开设于所述导向板上，若干所述第二翼臂相对所述第二角槽的位置设于所述第二滑槽内；

值得说明的是，所述第二翼臂限位于第二角槽；

且，所述第二翼臂的翼展长度小于第一翼臂的翼展长度。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.本发明的目的在于重新设计阀体内部结构，使吸入阀与呼出阀分开设置，简化主阀体腔体结构，阀门流道合理，相对现有技术中流道进出口均为一个口的结构设计，本发明流道互不冲突，因此流阻更小，并且专门增强的阀瓣导向套导向更精准，使阀门启闭更加灵敏，使阀体能过完成热熔模压工艺衬氟，使阀门内腔完全处于氟塑料衬层的保护下，能适用于硫酸，王水等强腐蚀性介质环境下长期稳定的工作。

2.本发明还对吸入流道的结构提供进一步优化，在吸入流道内布置有结构为缓冲式单向流通结构的气旋阻流机构，利用气旋阻流机构将吸入流道在阀体吸气及出气过程中分割成促进阀瓣相应速度的延迟冲压结构及降低气旋积液的阻流结构，使得本发明提供的呼吸阀在工作时效果更加突出，性能更好，更好安全且维护成本低。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的防火阀体剖面示意图，以示出防火阀体内部连接结构；

图3为本发明的整体结构剖面示意图；

图4为本发明在吸气过程中气流流通结构示意图，以示出气旋阻流机构的多通道进气结构；

图5为本发明在缺少气旋阻流机构时，呼气过程中气流流通结构示意图；

图6为本发明在缺少气旋阻流机构时，呼气过程中气旋形成示意图；

图7为本发明在气旋阻流机构工作时，呼气过程中气旋形成示意图；

图8为本发明中阻流套剖面结构示意图，以示出气旋阻流机构的内部结构；

图9为图8中结构拆分示意图；

图10为图3中细部结构放大示意图，以示出阻流套、第一缓冲件及第二缓冲件的细部结构；

图11为本发明中第一缓冲件与第二缓冲件四分之一剖面结构示意图，以示出第一翼臂与第二翼臂的区别；

图中：1、防火阀体；2、接入法兰；3、防火阀芯；4、吸入法兰；5、吸入阀瓣导向套；6、吸入阀瓣；7、呼出法兰；8、呼出阀瓣；9、呼出阀盖；10、呼出阀瓣导向套；11、气旋阻流机构；12、清洁端盖；13、单侧摆动结构；14、双侧摆动结构；

101、接入口；102、吸入口；103、呼出口；104、吸入流道；105、呼出流道；106、清洁口；

1101、阻流套；1102、第一缓冲件；1103、第二缓冲件；1104、导向板；

1101a、第一窄口；1101b、第一宽口；1101c、锥面；

1102a、第二宽口；1102b、第二窄口；1102c、第一密封面；

1103a、过渡通道；1103b、第二密封面；1103c、第三密封面；

1301、第一滑槽； 1302、第一角槽； 1303、第一翼臂；

1401、第二滑槽； 1402、第二角槽； 1403、第二翼臂；

S1、第一翼臂应力部；S2、第一角槽应力部。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

一种衬氟呼吸阀，参见图1至图11，包括具有氟塑料衬里的防火阀体1、接入法兰2、防火阀芯3、吸入法兰4、呼出法兰7、呼出阀瓣8、呼出阀盖9、气旋阻流机构11及清洁端盖12；

其中，防火阀体1具有接入口101、吸入口102、呼出口103、吸入流道104、呼出流道105及清洁口106，接入法兰2通过螺栓布置于接入口101外端，至少一个防火阀芯3嵌设于接入口101内部，本实施例中防火阀芯3呈平行结构布置有2个，吸入法兰4通过螺栓布置于吸入口102外端，吸入口102内端嵌设有吸入阀瓣导向套5，吸入阀瓣导向套5上活动穿设有控制吸入口102通断的吸入阀瓣6，吸入口102外端嵌设有防虫网(附图未示出)，呼出法兰7通过螺栓布置于呼出口103外端，呼出阀瓣8布置于呼出流道105内控制呼出口103通断，呼出阀盖9通过螺栓布置于防火阀体1上，呼出阀盖9上固定设有与呼出阀瓣8滑动连接的呼出阀瓣导向套10，气旋阻流机构11固定布置于吸入流道104终端，清洁端盖12通过螺栓布置于清洁口106外端。本发明的目的在于重新设计阀体内部结构，使吸入阀与呼出阀分开设置，简化主阀体腔体结构，阀门流道合理，相对现有技术中流道进出口均为一个口的结构设计，本发明流道互不冲突，因此流阻更小，并且专门增强的阀瓣导向套导向更精准，使阀门启闭更加灵敏，使阀体能过完成热熔模压工艺衬氟，使阀门内腔完全处于氟塑料衬层的保护下，能适用于硫酸，王水等强腐蚀性介质环境下长期稳定的工作。

其中，气旋阻流机构11为缓冲式单向流通结构，相对防火阀体1具有顺流状态及逆流状态，在顺流状态下，气旋阻流机构11顺流端与吸入口102围成进气区，气旋阻流机构11逆流端与呼出流道105围成出气区；在逆流状态下，气旋阻流机构11顺流端与吸入口102围成保压区，气旋阻流机构11逆流端与呼出流道105围成高压区。本发明还对吸入流道104的结构提供进一步优化，在吸入流道104内布置有结构为缓冲式单向流通结构的气旋阻流机构11，利用气旋阻流机构11将吸入流道104在阀体吸气及出气过程中分割成促进阀瓣相应速度的延迟冲压结构及降低气旋积液的阻流结构，使得本发明提供的呼吸阀在工作时效果更加突出，性能更好，更好安全且维护成本低。

作为一种优选地实施方式，如图2及图3所示，为优化呼吸阀的内部流道降低流阻，本发明公开了一种呼吸阀内部流道的实施方式，吸入口102布置于防火阀体1一侧低位，呼出口103布置于防火阀体1另一侧高位，吸入口102通过水平设置的吸入流道104与垂直设置的呼出流道105连通，呼出口103通过呼出流道105与接入口101连通，利用本发明提供的腔道结构，使吸入阀与呼出阀呈高低位的结构分开设置，简化主阀体腔体结构，阀门流道合理，相对现有技术中流道进出口均为一个口的结构设计，本发明流道互不冲突，因此流阻更小，清洁口106布置于吸入流道104始端，有利于对吸入口102的内部腔道进行清洁。

一实施例如图8至图11所示，为方便理解气旋阻流机构11如何实现吸入流道104在阀体吸气及出气过程中分割成促进阀瓣相应速度的延迟冲压结构及降低气旋积液的阻流结构的，本发明还公开了气旋阻流机构11的一种实施结构，包括阻流套1101、第一缓冲件1102、第二缓冲件1103；

其中，阻流套1101固定布置于吸入流道104终端，阻流套1101靠近吸入口102一侧设有具有倒角的第一窄口1101a，阻流套1101靠近呼出流道105一侧设有口径较大的第一宽口1101b，第一缓冲件1102通过导向板1104活动布置于第一宽口1101b内，第二缓冲件1103活动布置于第一宽口1101b与第一窄口1101a之间，值得说明的是，第一缓冲件1102、第二缓冲件1103均通过导向板1104在阻流套1101内线性滑动；

且，第一缓冲件1102通过单侧摆动结构13在导向板1104单向滑动，第二缓冲件1103通过双侧摆动结构14与导向板1104双向滑动；

且，如图4所示，第二缓冲件1103移动与第一缓冲件1102插接时形成防火阀体1的多通道顺流状态，如图7所示，第二缓冲件1103移动与第一窄口1101a插接时形成防火阀体1的单通道逆流状态，此时，第一窄口1101a与第一宽口1101b通过锥面1101c连接。

值得介绍的是，第一缓冲件1102靠近第二缓冲件1103一侧设有第二宽口1102a，第一缓冲件1102靠近呼出流道105一侧设有第二窄口1102b，第二窄口1102b的口径不大于第一窄口1101a的口径；在一实施例中，第一缓冲件1102表面设有与锥面1101c插接配合的第一密封面1102c。本发明采用斜面密封，斜面不仅有利于结构的导向插入，而且密封路径长；在一实施例中，第二缓冲件1103内部设有与第一窄口1101a及第二窄口1102b连通配合的过渡通道1103a，第二缓冲件1103外部分别设有与锥面1101c插接配合的第二密封面1103b及与第二窄口1102b插接配合的第三密封面1103c；

在顺流状态下，如图4所示，第一密封面1102c、第二密封面1103b均与锥面1101c接触分离形成间隙流道，间隙流道与过渡通道1103a构成多通道流道，多通道流道进口与吸入口102围成吸入进气区，多通道流道出口与呼出流道105围成吸入出气区；在逆流状态下，如图7所示，第一密封面1102c、第二密封面1103b均与锥面1101c接触贴合形成对齐密封，第二窄口1102b、过渡通道1103a及第一窄口1101a构成单通道流道，单通道流道进口与呼出流道105围成呼出高压区，单通道流道出口与吸入口102围成呼出保压区。当吸入流道104在阀体吸气过程中，气流从第二缓冲件1103及第一缓冲件1102上流过时，压力增大，在气流与面接触的阻力作用下，第二缓冲件1103可快速插入第一缓冲件1102的宽口内，并协同第一缓冲件1102一起向吸入流道104终端移动，直至形成如图4所示的阻流套1101内部腔道全部展开的多通道流道，在此过程中，值得强调的是，阻流套1101内腔是分布展开的，在接入口101吸入压力不便的情况下，第一窄口1101a越小(类似于吸入流道104的孔径越小)，气压大，则吸入阀瓣6内部负压陡然升高，致使吸入阀瓣6打开的相应速度越快；当阀体在出气过程中，气流从第一缓冲件1102及第二缓冲件1103上流过时，如图3所示的初始状态，由于第二缓冲件1103与第一缓冲件1102的上的孔腔较小，因此对接入口101排气时，气流通过阻流套1101的压力增大，此时第一缓冲件1102向第二缓冲件1103一侧移动，并协同第二缓冲件1103与锥面1101c接触，从而形成如图7所示的排气状态，由于此时第一宽口1101b与呼出流道105形成凹槽结构，并且在吸入阀瓣6关闭吸入口102后，吸入流道104始端形成保压结构，致使在上述凹槽内产生涡旋，根据公知常识，气流在流经结构不平处存在旋涡可直接推到出来，因此第二窄口1102b的口径与第一窄口1101a的口径均较小。

一实施例如图8和图9所示，为方便理解单侧摆动结构13时如何构成第一缓冲件1102的单向移动的，本发明还公开了单侧摆动结构13的一种实施结构，包括第一滑槽1301、第一角槽1302及第一翼臂1303；

其中，第一滑槽1301相对导向板1104的位置开设于第一缓冲件1102上，第一角槽1302相对第一缓冲件1102的位置开设于导向板1104上，第一翼臂1303相对第一角槽1302的位置设于第一滑槽1301内；值得说明的是，本发明中第一翼臂1303限位于第一角槽1302内滑动；且，如图9和图11所示，第一翼臂1303、第一角槽1302上均设有提高第一缓冲件1102向第一宽口1101b一侧移动的应力部，第一角槽1302靠近呼出流道105一侧为弯曲度较大的弧面结构，构成第一角槽应力部S2，第一翼臂1303相对第一角槽应力部S2设有与其抵接的第一翼臂应力部S1，第一翼臂应力部S1与第一角槽应力部S2的弧面接触使得第一翼臂1303在第一角槽1302内向呼出流道105一侧移动时需要更加的力，因此难以移动，构成了第一缓冲件1102不能向呼出流道105一侧移动，只能向吸入流道104一侧移动的单向移动结构。

一实施例如图8和图9所示，为方便理解双侧摆动结构14是如何便于第二缓冲件1103双侧移动的，本发明还公开了双侧摆动结构14的一种实施结构，包括第二滑槽1401、第二角槽1402及第二翼臂1403；

其中，第二滑槽1401相对导向板1104的位置开设于第二缓冲件1103上，若干第二角槽1402相对第二缓冲件1103的位置等间距开设于导向板1104上，若干第二翼臂1403相对第二角槽1402的位置设于第二滑槽1401内；值得说明的是，第二翼臂1403限位于第二角槽1402移动；且，如图11所示，第二翼臂1403的翼展长度小于第一翼臂1303的翼展长度，在本实施例中，第二翼臂1403的结构为趋向等边三角，第一翼臂1303趋向圆弧三角，这使得第二翼臂1403在第二角槽1402内的自由度较高，结构阻力小，相应更加迅速，多个第二翼臂1403的设置也有利于第二缓冲件1103有足够的恢复力复位；而第一翼臂1303翼展较长，其与第一角槽1302的滑动阻力更加，单向移动更加稳定。

本发明实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。