[发明专利]弹性止回阀

说明书

背景技术

止回阀用于空气压缩机系统的各种场合中从而为上游加压气体提 供单方向通道，加压气体也即，处于止回阀分叉角(antler)上游处、 其压力高于特定的预选压力水平阈值的气体。在克服将止回阀保持在 关闭状态下的弹簧作用力的情况下用于触发止回阀开启的所需上游压 力值已知为开启压力。

压缩机系统具有各种各样的尺寸和容量来输送压力变化从小于1 标准立方英尺/分钟(Standard Cubic Feet per Minute，“SCFM”)到100 SCFM以及更大压力的气体。然而，压缩机的单个部件，例如连接适 配件、排放管、止回阀以及其它管道装置，必须按规定尺寸设计并且 被构造成充分地允许有效并且连续地将系统压缩机泵输送的气体向部 件下游处排出，以防止背压累积，背压累积将导致系统的操作效率下 降，或者可能会造成压缩机泵或者其它系统部件的损坏。

为此，理想的是将止回阀构造成以低的开启压力操作，以防止由 压缩机泵产生的压力的极大部分作为开启止回阀的背压而被损失掉。 因此，优选将止回阀构造为以很低的开启压力开启和操作。一旦处于 部分开启或者全开状态，止回阀还必须能够允许气体连续地向下游运 动从而防止在止回阀上游处由压缩机泵产生的背压出现大量累积。

采用可膨胀的O形环式止回阀是合意的，这是由于它们具有将止 回阀弹簧和密封件结合成一个部件的固有优点。然而，许多先前的O 形环式止回阀，例如其中气压抵靠着O形环在径向方向上向外施力的 那些，由于它们的设计本来就需要相当大的用于操作的开启压力，因 此其使用也受到限制。其它类型的O形环式止回阀已证明不适用于防 止在止回阀上游处背压的大量累积。虽然这些类型的止回阀中的一些 被证明可以适用于较小的控制气流通道，它们通常不适用于例如那些 用于实现机械装置和流体驱动过程操作的较大处理气流的通道，其中 所述较小的控制气流例如是其流量适用于执行靠压缩空气控制的逻辑 操作的那些气流。

例如，图1为现有技术中的双向止回阀30的剖视图，该止回阀30 被构造成允许来自经过第一气体空间33的上游供给管32的气压流经 第一单个小孔34至第二气体空间36。第二单个小孔38允许气压从第 二气体空间36流至第一气体空间33。止回阀30在第一和第二气体空 间33和36之间延伸，而阀密封39将分隔器37密封。O形环42和43 受到每一O形环42和40抵靠着锥形部44和46产生的弹力而被偏压 至抵靠于座49和48的正常位置(如图所示)，从而防止气体通过第 一孔34和第二孔38在上游供给管32、第二气体空间36以及第一气体 空间33之间流动。阀压腔41和43为存在于O形环40和43、锥形部 46和44以及座48和49之间的空间。

当气体流经第一孔34或者第二孔38时，O形环42和40被作用 于这些O形环的弹力的空气所推压，分别从锥形部44和46移开，从 而允许空气进入第一和第二气体空间33和36。仅仅只有一个第一孔 34和一个第二孔38来为气流在上游供给管32和第二气体空间36以及 在第二空气空间36和第一空气空间33之间提供流道，并且与上游供 给管32的断面尺寸相比，第一孔34和第二孔38的尺寸非常小。正常 地，当气体压缩系统内的压缩机泵产生足够大的压力并且该压力被迫 经上游供给管32朝止回阀30运动时，止回阀30不允许大量空气从供 给管32运动以防止上游背压的大量积聚，除非止回阀30的尺寸明显 增大至使第一和第二孔34和38的断面尺寸更加与供给管32的断面尺 寸成比例。在降低止回阀30的实用性的同时，这种尺寸的增加将极大 地增加成本。在所述的构造中，尺寸相对较小的第一孔34和第二孔38 将充分地允许逻辑操作中较小的控制气流通过，但是由于成比例的尺 寸较大的上游供给管32，因此通常不适用于提供较大的工艺气流。